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2009 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

Research Project

Project/Area Number 20760010
Research InstitutionTokyo 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、MOVPE法によるInNのP型伝導制御を目標として、InN結晶中に多数存在する貫通転位の低減を目下の課題として、低転位化技術の確立を目的に研究を遂行してきた。具体的には、InN成長中のモード制御による転位の横方向へのベンディングを利用した技術を始め、選択成長を用いた技術まで、様々の方法を試みた。H20年度の研究において、InN成長初期に3次元ピラミッド成長から2次元横方向成長に移行することで転位低減効果を確認できたことから、さらなる低転位化を目指し、H21年度はGaAs(111)B基板上に形成したSiO_2マスクパターン上へのInN選択成長を試みた。
その結果、600℃以下の成長ではSiO_2マスク上に多結晶のInNが析出し、選択成長が起こらないが、600℃以上に成長温度を増加することでSiO_2上には成長せず、マスクの開口部にのみ(1011)ファセットに囲まれたピラミッド状のInN結晶を選択的に成長できることが見出された。また、成長時間を増加すると、InNとGaAsの界面においてInNの分解が生じ、結晶性の悪化が確認された。したがって、InN選択成長による転位低減のためには、InNの高速成長もしくは耐熱性をもつピラミッド、例えばInGaNやGaNの選択成長層の挿入が必要であると考えられる。また、円形マスクパターンの開口径、パターン間隔の最適化、および供給V/III比の最適化による成長温度低温化により、InN成長においても選択横方向成長による低転位化が可能になると考えられる。

  • Research Products

    (31 results)

All 2010 2009

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (24 results)

  • [Journal Article] Selective Growth of InN on Patterned GaAs(111)B Substrate -Influence of InN Decomposition at the Interface-2010

    • Author(s)
      Hisashi Murakami, Hyun-Chol Cho, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature dependence of InN growth on(0001)sapphire substrates by atmospheric pressure hydride vapor phase epitaxy2010

    • Author(s)
      Yoshinao Kumagai, Hirokazu Adachi, Aya Otake, Yoshihiro Higashikawa, Rie Togashi, Hisashi Murakami, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theoretical investigation on the decomposition process of GaN(0001)surface under a hydrogen atmosphere2009

    • Author(s)
      Hikari Suzuki, Rie Togashi, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth 311

      Pages: 3103-3105

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ gravimetric monitoring of surface reactions between sapphire and NH_32009

    • Author(s)
      Kazuhiro Akiyama, Yasuhiro Ishii, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth 311

      Pages: 3110-3113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of substrate polarity of(0001)and(000-1)GaN surfaces on hydride vapor-phase epitaxy of InN2009

    • Author(s)
      Rie Togashi, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth 312

      Pages: 651-655

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of polarity dependent InN{0001}decomposition in N_2 and H_22009

    • Author(s)
      R.Togashi, T.Kamoshita, H.Adachi, H.Murakami, Y.Kumagai, A.Koukitu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C 6

      Pages: S372-S375

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ab initio calculation for an initial growth process of GaN on(0001)and(000-1)surfaces by vapor phase epitaxy2009

    • Author(s)
      Hikari Suzuki, Rie Togashi, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Physica Status Solidi C 6

      Pages: S301-S304

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] r面 sapphire 基板上a面AIN HVPE成長におけるキャリアガスの影響2010

    • Author(s)
      田島純平, 越前史, 富樫理恵, 村上尚, 高田和哉, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] 高温その場X線回折による単結晶AINの格子定数の温度依存性測定2010

    • Author(s)
      酒井美希, 田島純平, 永島徹, 富樫理恵, 村上尚, 森岡仁, 山内剣, 斎藤啓介, 熊谷義直, 高田和哉, 纐纈明伯
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] サファイア(0001)基板上InN HVPE成長におけるNH_3供給分圧変調効果2010

    • Author(s)
      東川義弘, 大竹斐, 足立裕和, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] ハイドライド気相成長法によるGaN自立基板上InN成長の極性依存性2010

    • Author(s)
      富樫理恵, 足立裕和, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] AIN/sapphire界面ボイドの形成を利用した freestanding AIN基板の作製2009

    • Author(s)
      内田健悟, 江夏悠貴, 石附正成, 田島純平, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 高田和哉, 纐纈明伯
    • Organizer
      応用物理学会結晶工学分科会2009年年末講演会
    • Place of Presentation
      学習院創立百周年記念会館(東京都)
    • Year and Date
      2009-12-11
  • [Presentation] ハイドライド気相成長法による sapphire(0001)基板上InN成長の成長温度依存性2009

    • Author(s)
      大竹斐, 足立裕和, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      応用物理学会結晶工学分科会2009年年末講演会
    • Place of Presentation
      学習院創立百周年記念会館(東京都)
    • Year and Date
      2009-12-11
  • [Presentation] 水素雰囲気下におけるAIN(0001)面の分解過程の理論解析2009

    • Author(s)
      鈴木ひかり, ウリアナ・パニュコワ, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第39回結晶成長国内会議(NCCG-39)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-11-14
  • [Presentation] Si汚染の低減を目指したAIN-HVPE成長のための原料探索2009

    • Author(s)
      田口悠嘉, 鈴木ひかり, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第39回結晶成長国内会議(NCCG-39)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-11-14
  • [Presentation] AIN/sapphire界面ボイドの形成制御により自発分離したAIN自立基板の特性2009

    • Author(s)
      内田健悟, 江夏悠貴, 石附正成, 田島純平, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 高田和哉, 纐纈明伯
    • Organizer
      第39回結晶成長国内会議(NCCG-39)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] HVPE法を用いた sapphire(0001)基板上InN成長における成長温度の影響2009

    • Author(s)
      大竹斐, 足立裕和, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第39回結晶成長国内会議(NCCG-39)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] Temperature dependence of InN growth on(0001)sapphire substrates by atmospheric pressure hydride vapor phase epitaxy2009

    • Author(s)
      熊谷義直, 足立裕和, 大竹斐, 東川義弘, 富樫理恵, 村上尚, 纐纈明伯
    • Organizer
      8th International Conference on Nitride Semiconductors(ICNS-8)
    • Place of Presentation
      International Convention Center Jeju(韓国)
    • Year and Date
      2009-10-20
  • [Presentation] Selective Growth of InN on Patterned GaAs(111)B Substrate -Influence of InN Decomposition at the Interface-2009

    • Author(s)
      村上尚, 趙賢哲, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      8th International Conference on Nitride Semiconductors(ICNS-8)
    • Place of Presentation
      International Convention Center Jeiu(韓国)
    • Year and Date
      2009-10-19
  • [Presentation] Theoretical investigation of the decomposition mechanism of AIN(0001)surface under a hydrogen atmosphere2009

    • Author(s)
      鈴木ひかり, ウリアナ・パニュコワ, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      8th International Conference on Nitride Semiconductors(ICNS-8)
    • Place of Presentation
      International Convention Center Jeiu(韓国)
    • Year and Date
      2009-10-19
  • [Presentation] 気相成長法におけるGaN(0001)の成長初期過程の理論解析2009

    • Author(s)
      鈴木ひかり, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-11
  • [Presentation] sapphire(0001)基板上InN HVPE成長における成長温度依存性2009

    • Author(s)
      足立裕和, 大竹斐, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第70回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] Investigation of source precursor for AIN-HVPE to decrease Si-contamination2009

    • Author(s)
      纐纈明伯, 田口悠嘉, 鈴木ひかり, 村上尚, 熊谷義直
    • Organizer
      6th International Workshop on Bulk Nitride Semiconductors(IWBNS-VI)
    • Place of Presentation
      Galindia Mazurski Eden, Poland
    • Year and Date
      2009-08-25
  • [Presentation] Investigation of void formation beneath thin AIN layers by decomposition of sapphire substrates for self-separation of thick AIN layers grown by HVPE2009

    • Author(s)
      Y.Kumagai, Y.Enatsu, M.Ishizuki, Y.Kubota, J.Tajima, T.Nagashima, H.Murakami, K.Takada, A.Koukitu
    • Organizer
      6th International Workshop on Bulk Nitride Semiconductors(IWBNS-VI)
    • Place of Presentation
      Galindia Mazurski Eden, Poland
    • Year and Date
      2009-08-24
  • [Presentation] Growth of 2H-A1N films on Si(111)grown by RF-MBE using an interface reaction epitaxy and AM-MEE for HVPE growth2009

    • Author(s)
      T.Ohachi, N.Yamabe, K.Ohkusa, H.Murakami, Y.Kumagai, A.Koukitu
    • Organizer
      6th International Workshop on Bulk Nitride Semiconductors(IWBNS-VI)
    • Place of Presentation
      Galindia Mazurski Eden, Poland
    • Year and Date
      2009-08-24
  • [Presentation] Two step growth of InN layer on SiO_2 patterned GaAs(111)B2009

    • Author(s)
      趙賢哲, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      第28回電子材料シンポジウム(EMS-28)
    • Place of Presentation
      ラフォーレ琵琶湖(滋賀県)
    • Year and Date
      2009-07-08
  • [Presentation] HVPE AIN厚膜自発分離の最適化に向けたAIN/sapphire(0001)界面ボイドの拡張制御2009

    • Author(s)
      江夏悠貴, 石附正成, 田島純平, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 高田和哉, 纐纈明伯
    • Organizer
      日本結晶成長学会ナノエピ分科会 第1回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-05-16
  • [Presentation] AIN-HVPE成長のための原料探索 -熱力学解析-2009

    • Author(s)
      田口悠嘉, 鈴木ひかり, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      日本結晶成長学会ナノエピ分科会 第1回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-05-16
  • [Presentation] 成長モード制御によるMOVPE-InNの高品質化の検討2009

    • Author(s)
      趙賢哲, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      日本結晶成長学会ナノエピ分科会 第1回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-05-15
  • [Presentation] 第一原理計算による水素雰囲気下におけるGaN(0001)の分解過程の解析2009

    • Author(s)
      鈴木ひかり, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 纐纈明伯
    • Organizer
      日本結晶成長学会ナノエピ分科会 第1回窒化物半導体結晶成長講演会
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-05-15
  • [Presentation] sapphire(0001)基板上HVPE AIN厚膜自発分離のための界面ボイド拡張制御2009

    • Author(s)
      江夏悠貴, 久保田有紀, 石附正成, 田島純平, 富樫理恵, 村上尚, 熊谷義直, 高田和哉, 纐纈明伯
    • Organizer
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波大学(茨城県)
    • Year and Date
      2009-04-01

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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