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2015 Fiscal Year Annual Research Report

Thick and high quarity InGaN growth by THVPE

Research Project

Project/Area Number 26246018
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

纐纈 明伯  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 理事 (10111626)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 尚  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90401455)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsHVPE / THVPE / InGaN三元混晶 / 窒化物半導体 / 気相成長 / 発光素子 / 太陽電池
Outline of Annual Research Achievements

In(x)Ga(1-x)Nは、InNおよびGaNの窒化物二元化合物結晶からなる三元混晶である。結晶組成(混晶中のInN組成)を変化させることにより光の波長として365nmから1700nmまで自由に変化させることができる。この三元混晶は上記のような優れた潜在能力を有する材料であるが、残念なことにInN組成20%以上の高品質結晶が得られていない状態である。本研究では、申請者らが考案した新しい原料分子を用いるTHVPE成長法により世界的にも実現していない全組成領域での厚膜・高品質なInGaN混晶の創成を目的として研究を行ってきた。
本年度の研究目的および実績を下記に示す。
1.成長条件と成長速度および成長組成の関係を明らかにする。:平成26年度から続けているInGaN混晶のTHVPE成長における熱力学解析を進め、成長温度、原料濃度および原料供給比と成長速度および成長組成の関係を明らかにした。2.最適な初期基板結晶の決定: 最適な初期基板結晶の探索を行いGaN自立基板結晶 -C面(000-1)が最適であることを明らかにした。 3.高品質厚膜結晶の作製のための成長装置改修:1ミクロン以下の膜厚で組成を少しづつ変化させ成長するステップグレード法を応用するための成長装置(特に、石英反応管)の改修を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

装置改修に関して、石英反応菅の設計および作製に遅れが生じたため、改修の一部をH28年度5月までに延長した。

Strategy for Future Research Activity

H28年度4月に予定通り装置改修が終了し、H28年度の予定に沿って研究を推進した。

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] リンチョーピン大学/ルンド大学(Sweden)

    • Country Name
      Sweden
    • Counterpart Institution
      リンチョーピン大学/ルンド大学
  • [Journal Article] Growth of thick and high crystalline quality InGaN layers on GaN (000-1) substrate using tri-halide vapor phase epitaxy2016

    • Author(s)
      Takahide Hirasaki, Martin Eriksson, Quang Tu Thieu, Fredrik Karlsson, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Bo Monemar, Per Olof Holtz, Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Journal of Crystal Growth

      Volume: 456 Pages: 145-150

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2016.08.019

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] LETTER Tri-halide vapor-phase epitaxy of GaN using GaCl3 on polar, semipolar, and nonpolar substrates2016

    • Author(s)
      Kenji Iso, Nao Takekawa, Karen Matsuda, Kazuhiro Hikida, Naoto Hayashida, Hisashi Murakami and Akinori Koukitu
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 9 Pages: 105501-1-4

    • DOI

      10.7567/APEX.9.105501

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Growth of GaN and InGaN thick epitaxial layers by tri-halide vapor phase epitaxy2016

    • Author(s)
      Hisashi Murakami, Takahide Hirasaki, Quang Tu Thieu, Rie Togashi, Yoshinao Kumagai, Kou Matsumoto and Akinori Koukitu
    • Organizer
      Workshop on Frontier Photonic and Electronic Materials and Devices
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-07-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] HVPE growth of the group III nitrides2015

    • Author(s)
      A. Koukitu, Y. Kumagai, H. Murakami
    • Organizer
      14th Akasaki Research Center Symposium
    • Place of Presentation
      Akasaki Research Center
    • Year and Date
      2015-11-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Thick (10 μm) and High Crystalline Quality InGaN Growth on GaN(000-1) Substrate by Tri-Halide Vapor Phase Epitaxy2015

    • Author(s)
      Takahide Hirasaki, Tomoyasu Hasegawa, Misaki Meguro, Quang Tu Thieu, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Bo Monemar, Akinori Koukitu
    • Organizer
      9th International Workshop on Bulk Nitride Semiconductors (IWBNS-IX)
    • Place of Presentation
      Act City Hamamatsu, Shizuoka, Japan
    • Year and Date
      2015-11-04
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tri-Halide Vapor Phase Epitaxy of Thick GaN and InGaN Layers2015

    • Author(s)
      Hisashi Murakami, Takahide Hirasaki, Quang Tu Thieu, Rie Togashi, Yoshinao Kumagai, Kou Matsumoto, Akinori Koukitu
    • Organizer
      9th International Workshop on Bulk Nitride Semiconductors (IWBNS-IX)
    • Place of Presentation
      Hansol Oak Valley, Wonju, Korea
    • Year and Date
      2015-11-04
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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