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無極性窒化アルミニウム基板の結晶成長と深紫外線発光ダイオードの作製

研究課題

研究課題/領域番号 07F07375
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関三重大学

研究代表者

平松 和政  三重大学, 大学院・工学研究科, 教授

研究分担者 WU J  三重大学, 大学院・工学研究科, 外国人特別研究員
WU J.  三重大学, 大学院・工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2009年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2008年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2007年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワード窒化物半導体 / 無極性 / HVPE / AlN / a面AlN / 減圧HVPE法 / 柱状結晶 / 異方性
研究概要

HVPE法により作製した無極性AlN単結晶基板上に高性能な深紫外LED(波長250~300nm)を実現することを目的として、HVPE法による高品質無極性AlNバルク単結晶成長の作製を行った。今年度は特に、(1)傾斜r面サファイア基板上へのa面AlNの成長、(2)a面サファイア上への高品質c面AlN成長を行った。
a面AlN成長におけるr面サファイア基板の傾斜角依存性を調べることを目的として、基板の傾斜角を+5°(c軸方向)から-5°(m軸方向)に変化させた基板を用いてa面AlN結晶の成長を行った。基板の傾斜角によって結晶性が大きく変化することがわかった。特にc軸方向に傾けた基板を用いた場合、X線ロッキングカーブの半値幅が大きく減少することから、c軸方向に傾けたr面サファイア基板を用いることが、高品質a面AlNを得るために有効であることが明らかになった。
選択横方向成長や中間層などの複雑な技術を用いないで簡便に高品質なAlNエピタキシャル層を得るための方法を検討した。a面及びc面サファイア基板上にc面AlNの結晶成長を行ったところ、a面サファイア基板に成長したc面AlNの方が、X線ロッキングカーブの半値幅が小さく、低転位密度で、クラックが少ない高品質な結晶を得ることができることを明らかにした。
以上の結果から、高性能な深紫外LED(波長250~300nm)を実現するために必要となるAlNバルク単結晶基板を作製するための見通しを得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of initial conditions and growth temoerature on the properties of nonpolar a-plane AIN grown by LP-HVPE2009

    • 著者名/発表者名
      Jie-Jun Wu, et al.
    • 雑誌名

      Physica Status Solidic 6

      ページ: 478-481

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of initial stages on the erystal quality of nonpolar a-plane AIN onr-plane sapphire by low-pressure HVPE2009

    • 著者名/発表者名
      Jie-Jun Wu, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 311

      ページ: 3801-3805

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of off-cutangle of r-plane sapphire on the crystal quality of nonpolar a-plane AIN by LP-HVPE2009

    • 著者名/発表者名
      Jie-Jun Wu, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 311

      ページ: 4473-4477

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jie-Jun Wu ct al.2009

    • 著者名/発表者名
      Jie-Jun Wu, et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Express 2

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of initial stages on the crystal quality of nonpolar a-plane AlN on r-plane sapphire by low-pressure HVPE

    • 著者名/発表者名
      J. Wu, Y. Katagiri, K. Okuura, D. Li, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effects of growth temperature on the properties of nonpolar a-plane AlN by LP-HVPE

    • 著者名/発表者名
      J. Wu, Y. Katagiri, K. Okuura, D. Li, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The In-Plane Anisotropic and Polarized Raman-Active Modos Studies of Nonpolar AIN Crown on 6H-SiC by Low-Pressure HVPE2009

    • 著者名/発表者名
      Jie-Jun Wu, et al.
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Nitride Semiconductors(ICNS-8)
    • 発表場所
      済州島(韓国)
    • 年月日
      2009-10-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Influence of off-cut angle of sapphire on the crystal quality of nonpolara-plane AIN by LP-IIVPE2009

    • 著者名/発表者名
      Jie-Jun Wu, et al.
    • 学会等名
      Asia-Pacific Workshop on wide gap Semiconductors(APWS 2009)
    • 発表場所
      張家界(中国)
    • 年月日
      2009-05-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The effects of growth temperature on the properties of nonpolar a-plane AlN by LP-HVPE2008

    • 著者名/発表者名
      J. Wu, Y. Katagiri, K. Okuura, D. Li, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 学会等名
      International Norkshop on Nitride Semiconductors 2008
    • 発表場所
      Montreux, Swiss
    • 年月日
      2008-10-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] r面サファイア上への減圧HVPE法によるa面AlN成長2008

    • 著者名/発表者名
      呉潔君, 片桐佑介, 奥浦一輝, 三宅秀人, 平松和政
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Growth of nonpolar a-plane AlN on r-plane sapphire by low-pressure HVPE2008

    • 著者名/発表者名
      J. Wu, Y. Katagiri, K. Okuura, D. Li, H. Miyake, K. Hiramatsu
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺
    • 年月日
      2008-07-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.opt.elec.mie-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2024-03-26  

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