2014 Fiscal Year Annual Research Report
次世代オプトエレクトロニクス基板の原子スケール平坦化技術の開発
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24760110
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
村田 順二 近畿大学, 理工学部, 講師 (70531474)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 窒化ガリウム / 触媒 / 研磨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，触媒を用いた化学エッチングを応用した微粒子・薬液フリー平坦化法を開発し，既存の技術では実現することが困難であったダメージレス超平坦GaN表面を高能率かつ安定的に創生することを目的とした．具体的には（１）加工の大面積化/高速化，（２）表面性能評価，（３）デバイス試作/評価の3点の項目を軸に研究を実施した．以下に各研究開発項目で得られた成果を示す．
（１）2インチGaN基板をウェハスケールで均一に平滑化することを目的とした研究を行った．加工条件や基板保持機構を最適化した結果，原子間力顕微鏡（AFM）による測定により，2インチウェハ全面にわたって表面粗さ0.1 nm RMSが得られ，当初の目標を達成した．一方，ウェハのさらなる大口径化も予定していたが，ウェハの入手が困難であったため，2インチウェハでの評価に留まった．加工速度の向上においては，紫外光照射(J. Murata, et. al., Electrochimica Acta, in press)や電圧印加を併用することで加工速度が向上し，加工時間の大幅な短縮に成功した（S. Sadakuni et. al., Jpn. J. Appl. Phys., 53 (2014) 036504）．
（２）オプトエレクトロニクスデバイスへの応用を考慮した際に，GaN表面の物性として特に重要となる発光特性を中心に評価を行った．開発した加工により表面のダメージ層が除去される（J. Murata et. al., J. Cryst. Growth, 349 (2012) 83）ことから，フォトルミネッセンス発光強度が向上することが確認された（A. N. Hattori et. al., Jpn. J. Appl. Phys., 53 (2014) 021001）．
（３）加工を行ったGaN表面に単純構造のショットキーバリア接合を形成しその電気特性を評価した．その結果，加工前の表面と比較して逆方向のリーク電流の低減などが確認され，電気特性が改善されることを明らかとした．
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[Journal Article] Enhancement of photoluminescence efficiency from GaN(0001) by surface treatment2014
Author(s)
A. N. Hattori, K. Hattori, Y. Moriwaki, A. Yamamoto, S. Sadakuni, J. Murata, K. Arima, Y. Sano, K. Yamauchi, H. Daimon, K. Endo
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Journal Title
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 53
Pages: 021001-1-5
DOI
Peer Reviewed
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