• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2011 Fiscal Year Annual Research Report

シリコン基板上の選択再成長による窒化ガリウム系ノーマリオフ型デバイスに関する研究

Research Project

Project/Area Number 23360154
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

江川 孝志  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (00232934)

KeywordsMOCVD / GaN / 選択再成長 / マイグレーション / 暗点欠陥密度 / CL / 成長速度 / 表面平坦性
Research Abstract

有機金属気相成長(MOCVD)法を用いてサファイア基板上に成長したGaN(2.0μm)を用いて、選択再成長した時の成長速度及び表面平坦性の成長圧力(100torr、300torr、500torr、760torr)依存性を調べた。選択再成長用にマスクとしては、SiO_2を用いた。また、カソードルミネッセンス(CL)法を用いて暗点欠陥の数を測定することにより、暗点欠陥密度の選択再成長面積依存性を調べた。
設計値の成長膜厚を100nmとした場合の選択再成長領域の端部及び中心部での膜厚は、100torrでは263nm、159nm、300torrでは511nm、228nm、500torrでは407nm、152nm、760torrでは346nm、148nmとなった。選択再成長領域の端部において、成長膜厚が大きくなっていることから、成長速度が大きい結果が得られた。これが、マスクとして使用したSiO_2上をGaがマイグレーションし選択再成長領域の端部に到達したためと考えられる。また、100torrの成長圧力では、成長速度の場所依存性が小さかった。
また、原子間力顕微鏡を用いた中心部の表面平坦性の測定(RMS)では、100torrでは0.138nm、300tofrでは0.124nm、500torrでは0.094nm、760torrでは0.165nmとなり、大きな依存性は見られなかった。
EBIC法を用いた暗点欠陥密度の選択再成長面積依存性では、選択再成長させる面積が小さいほど、暗点欠陥密度が減少する傾向にあった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

有機金属気相成長(MOCVD)法を用いて成長したGaNを用いて、選択再成長した時の成長速度及び表面平坦性の成長圧力依存性、暗点欠陥密度の選択再成長面積依存性を調べ、基本的な成長条件が明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

選択再成長した時の成長速度、表面平坦性、暗点欠陥密度のIII/V比依存性を調べることにより、選択再成長条件の最適化を行い、これを用いたデバイス(ショットキーダイオード、AIGaN/GaN HEMT)特性評価を行う。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Buffer Thickness Contribution to Suppress Vertical Leakage Current With High Breakdown Field (2.3 MV/cm) for GaN on Si2011

    • Author(s)
      I.B.Rowena, S.L.Selvaraj, T.Egawa
    • Journal Title

      IEEE Electron Device Lett

      Volume: 32巻 Pages: 1534-1536

    • DOI

      10.1109/LED.2011.2166052

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Si基板上AlGaN/GaNヘテロ構造に関する研究2011

    • Author(s)
      江川孝志
    • Journal Title

      J.Vac.Soc.Jpn.

      Volume: 54巻 Pages: 47-51

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Influence of deep-pits on the device characteristics of metal-organic chemical vapor deposition grown AlGaN/GaN high-electron mobility transistors on silicon substrate2011

    • Author(s)
      S.L.Selvaraj, A.Watanabe, T.Egawa
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett.

      Volume: 98巻 Pages: 252105-1-3

    • DOI

      10.1063/1.3602919

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Deep Pits and Their Influence on the Device Performance for MOCVD Grown AlGaN/GaN HEMTS on Si Substrate2011

    • Author(s)
      L.Selvaraj, A, Watanabe, T.Egawa
    • Organizer
      9th International Conference on Nitride Semiconductors
    • Place of Presentation
      グラスゴー(英国)
    • Year and Date
      2011-07-13
  • [Presentation] MOCVD grown AlGaN/GaN transistors on Si substrate for High Breakdown Applications2011

    • Author(s)
      S.L.Selvaraj, T.Egawa
    • Organizer
      HeteroSiC-WASMPE 2011
    • Place of Presentation
      Tours(フランス)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] Enhanced mobility for MOCVD grown AlGaN/GaN HEMTs on Si substrate2011

    • Author(s)
      S.L.Selvaraj, A.Watanabe, T.Egawa
    • Organizer
      Device research conference
    • Place of Presentation
      サンタバーバラ(米国)
    • Year and Date
      2011-06-21

URL: 

Published: 2013-06-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi