2012 Fiscal Year Annual Research Report
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24656011
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
纐纈 明伯 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10111626)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 窒化物半導体 / InGaN / HVPE成長 / 原料分子制御 / 気相成長 / エピタキシャル成長 |
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| Research Abstract |
本研究では、熱力学解析(Thermodynamic analysis on HVPE growth of InGaN ternary alloy, K. Hanaoka, H. Murakami, Y. Kumagai, A. Koukitu, J. Crystal Growth 318 (2010) p441.)の結果をもとに、高品質・厚膜のInGaN層を全組成範囲で成長することを目指した。本研究により新しい方法によりInGaN成長が可能なことを明らかにした。通常の成長法(MOCVDなど）では成長速度が0.1μm/h程度であるが、新しい成長法では熱力学解析予測と一致し1μm/hの高速成長が得られた。また、X線逆格子マップから、格子緩和された高品質なInGaNが成長していることを明らかにした。
具体的には、
◎ 原料部の反応（高選択的なInCl3発生およびGaCl3発生メカニズム）
InCl3およびGaCl3の発生メカニズムを熱力学解析により明らかにするとともに、実験的にも検証した。
◎ 析出部の反応（InCl3-InCl3-NH3系によるInGaN成長メカニズム）
原料部で選択的に生成されたInCl3＋InCl3は析出部に輸送され、析出部でNH3が混合されInGaN混晶が熱力学解析により予想されたように、InGaNの析出を確認した。原料送入比と析出組成の関係を明らかにするとともに。成長速度と成長条件の関係を明らかにした。さらに、成長温度と析出組成、成長速度および結晶品質の関係を明らかにし、X線回折、フォトルミネッセンス、光吸収、SEM、レーザー顕微鏡、AFMなどを用いて物性測定を行った。
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