2016 Fiscal Year Annual Research Report
Thick and high quarity InGaN growth by THVPE
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26246018
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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), 理事 (10111626)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | HVPE / THVPE / InGaN三元混晶 / 窒化物半導体 / 気相成長 / 発光素子 / 太陽電池 |
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| 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。その熱力学解析結果を参考に、実際の成長実験を行い、成長速度１－２ミクロン/時、InN成長組成30%までの結晶成長に成功した。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： InN組成の増加とともに、InGaN混晶の格子定数が初期基板(GaN)の格子定数からずれ、結晶内に歪が生じることにより結晶欠陥が生成され、結晶品質が劣化する。このため、本研究では、例えば、1ミクロン単位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ことにより、４ミクロンの高品質InGaN結晶の成長に成功した。このように１ミクロン以上の厚膜のInGaN結晶は世界的にも存在しないので、今後、量子効率100%の発光デバイスや60%以上の高変換太陽電池などのキーデバイスに貢献できると期待している。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Temperature-dependent capacitance-voltage and current-voltage characteristics of Pt/Ga2O3 (001) Schottky barrier diodes fabricated on Ga2O3 drift layers grown by halide vapor phase epitaxy2016
Author(s)
Masataka Higashiwaki, Keita Konishi, Kohei Sasaki, Ken Goto, Kazushiro Nomura, Quang Tu Thieu, Rie Togashi, Hisashi Murakami, Yoshinao Kumagai, Bo Monemar, Akinori Koukitu, Akito Kuramata, and Shigenobu Yamakoshi
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 108
Pages: 133503-133506
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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