2015 Fiscal Year Annual Research Report
炭化珪素基板上へのⅢ族窒化物の超高品質コヒーレント成長の基礎とデバイス応用
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24360009
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
須田 淳 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00293887)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 窒化アルミニウム / 炭化珪素 / 分子線エピタキシー / 結晶成長 / 転位 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SiC基板上への高品質・コヒーレント成長AlNを下地層として、高品質・コヒーレント成長AlN/GaN短周期超格子(SPSL)の成長に取り組み、そのデバイス応用として、高電子移動度トランジスタやサブバンド間遷移光デバイス応用の可能性を探索した。SiC基板上の高品質AlNの再現性が乏しいことにより系統的な実験が困難であったが、そのメカニズムを明らかにし大幅な再現性向上を実現した。サブバンド間遷移の測定を試みたが、面内の不均一性のために有意なスペクトルを得ることはできなかった。この問題は窒化物のPAMBE特有のIII族過剰条件によるGaNの成長の困難さが原因であることが分かったので、表面ストイキオメトリを制御してどのような条件でGaNを制御して成長可能かを調べた。また、SiCとAlN/GaN SPSLの格子定数の違いによる問題も同様に深刻であることが判明した。そこでSiC基板上AlNをGaN極薄層により制御された格子緩和を引き起こさせる手法を開発し、ラマン分光により上部AlNの面内格子定数をAlN/GaN SPSLにあわせた値に制御可能であることを示した。最終目標とした、AlN/GaN SPSLの電子デバイスあるいは光デバイスへの応用の可能性を示すにはいたらなかったが、SiC基板上にAlN/GaN SPSLを制御して成長し、面内格子定数（残留歪み）を制御する手法を新しく提示することができ、成長の基礎技術の発展という点では意義のある成果を得ることができた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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