2013 Fiscal Year Annual Research Report
ワイドバンドギャップ半導体材料の超音波マイクロスペクトロスコピー
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23246075
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
櫛引 淳一 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (50108578)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒川 元孝 東北大学, 医工学研究科, 助教 (00333865)
大橋 雄二 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50396462)
橋本 研也 千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90134353)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 超精密超音波計測 / ワイドバンドギャップ半導体 / 超音波マイクロスペクトロスコピー / 材料定数 / 欠陥評価技術 |
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| Research Abstract |
六方晶系に属するAlN、ZnO、SiC、GaNなどのワイドバンドギャップ半導体は、圧電性とともにSiに比べて3～5倍大きいエネルギーバンドギャップを有しており、発光デバイスや大容量パワーデバイス等の将来の環境に優しい小型で高効率なエコデバイスとして期待されている。より高効率・長寿命なデバイスを実現する上で、デバイスの構成要素である膜の高品質化・高均質化とともにエピタキシャル膜を作製するための高均質バルク単結晶基板が不可欠であり、それには高精度な評価技術が重要となる。そこで本研究では、超音波マイクロスペクトロスコピー(UMS)技術による新しい半導体材料評価法の確立を目的として、上記バルク単結晶及びエピタキシャル膜の化学的・物理的諸特性を音響特性（漏洩弾性表面波およびバルク波（縦波、横波）の位相速度と減衰）から間接的に高精度に評価する手法を開発する。
本年度は、昨年度立ち上げた成膜装置を用いてAlN膜およびScをドープしたAlN膜の成膜を行った。Si基板上に作製したSc:AlN膜に対し、UMS技術の中心システムである直線集束ビーム超音波材料解析(LFB-UMC)システムを用いて漏洩弾性表面波(LSAW)速度の測定による評価を行った。さらに、同様に成膜した後に基板をエッチングにより除去しSc:AlN膜だけにした状態の試料に対してLFB-UMCシステムを用いてラム波速度の周波数特性測定による評価も試み、速度分散性を捉えることに成功した。また、アルキメデスの原理をベースにした手法により、Si基板上に成膜したSc:AlN膜の膜単体の密度を求めることに成功した。以上を通して薄膜評価・定数決定を行う手法を構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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