2008 Fiscal Year Annual Research Report
P型伝導窒化インジウム結晶実現に向けた成長モード制御による高品質化
| Project/Area Number |
20760010
|
|---|
| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
|---|
Principal Investigator |
村上 尚 Tokyo University of Agriculture and Technology, 大学院・共生科学技術研究院, 助教 (90401455)
|
|---|
| Keywords | 結晶成長 / エピタキシャル / 窒化物半導体 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では、P型InN実現の弊害となっている残留電子濃度の低減、特に結晶内の貫通転位密度の低減を目指し、成長モード制御によるInN高品質結晶成長を実施している。通常、異種基板上にヘテロエピタキシャル成長したInN結晶中には10^<10>cm<-2>〜10^<11>cm^<-2>程度の刃状転位、らせん転位が含まれており、これらは光・電子デバイスの性能に対して致命的な欠陥となるために、10^7cm^<-2>程度まで低減することが求められている。本研究では、有機金属気相成長によって、InN成長中の系内水素分圧及び成長温度の制御によって、成長するInN層の表面形態をコントロールし、成長中の意図的な成長モード変化によって、結晶中に多数存在する貫通転位の伝播方向の制御を試みた。
平成20年度において、高品質InN結晶を目指し以下の成果を得た。具体的には、成長初期において比較的高温条件下において系内に水素を微量 (0.4%程度) 導入しInNを成長することで、 (10-12) ファセットに囲まれたInNピラミッド層を形成した後、成長温度を数十□低下するとともに水素供給分圧を0%(完全窒素系)に設定することで成長モードを二次元成長モードに変化させ、転位を横方向に曲げることを試みた。
上記方法により、結晶中の刃状転位密度を、10^9cm^<-2>台まで低減することが可能であることを明らかにし、さらに水素導入によるInN結晶内への不純物、特に炭素の取り込み濃度に強く影響を与えることを確認した。
|
