| 研究課題/領域番号 |
10555006
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
表面界面物性
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
真下 正夫 弘前大学, 理工学部, 教授 (30292139)
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| 研究分担者 |
鈴木 裕史 弘前大学, 理工学部, 助教授 (50236022)
宮永 崇史 弘前大学, 理工学部, 助教授 (70209922)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1998年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
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| キーワード | ホウ素-炭素-窒素系薄膜 / 直接遷移型半導体 / 単結晶薄膜 / 光・電子半導体デバイス / 薄膜成長機構 / 組成制御 / ホウ素-炭素-窒素系 / 光・電子・半導体デバイス / 薄膜成長装置 |
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| 研究概要 |
BCN系材料は無公害で豊富な資源からなり、立方晶系と六方晶系の2種類の結晶構造を有する。本研究の目的とする六方晶系構造はグラファイト型構造で、グラファイトのC原子の一部がBとNによって置換された層状構造である。特にその原子の配置と組成によって金属、半導体、絶縁体と特性を任意に変化させることが可能であり、さらに組成によって格子定数が殆ど変化しないことから金属/半導体/絶縁体のすべてのヘテロ界面で格子整合し、良好な界面特性が期待できる。しかも最近の研究ではBC_2Nは直接遷移型半導体の可能性も示され、種々の光・電子ヘテロ接合半導体デバイスがBCN系材料のみによって構成できる可能性が生じてきた。
本研究ではBCN系半導体薄膜をN_2-CH_4-Ar系混合ガスによる反応性高周波マグネトロンスパッタリング法によって作製し、薄膜の各種評価を行った結果、以下の結論を得た。
(1)BCN薄膜は主に化学気相成長法によって作製されているが、N_2-CH_4-Ar系混合ガスを用いた簡便な反応性高周波マグネトロンスパッタリング法によっても作製が可能である。
(2)得られたBCN薄膜はBとCとNとの単なる混合膜物質ではなく、お互いに化学結合した3元系物質である。
(3)BCN薄膜は混合ガス比(N_2/CH_4)を変化させることにより、膜組成およびバンドギャツプの値を制御することが可能である。
(4)CN薄膜の表面は比較的平滑であったが、膜内の強い圧縮応力のために剥がれやすい性質を有する。この点は改良の余地がある。
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