| 研究課題/領域番号 |
10650003
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
関 壽 東京農工大学, 工学部, 教授 (70015022)
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| 研究分担者 |
纐纈 明伯 東京農工大学, 工学部, 助教授 (10111626)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
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| キーワード | III族窒化物 / 気相成長 / 化合物半導体 / グラヴィメトリック法 / その場観察 / GaN / InN / 窒化物 / 表面反応 / 原子層エキタピシー / 表面光吸収法 / 緩衝層 / GaAs基板 / 反応過程 |
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| 研究概要 |
本研究では、青色発光材料として世界的に注目されているGaNえよびInNを取り上げ、成長中に起こる成長最表面での結晶成長過程を原子レベルで明らかにすることを目的としている。この目的のため、我々がこれまでGaAsを対象に行ってきた2つのその場測定システムを用いて原子・分子レベルでの測定を行った。用いたその場測定は(1)-原子層以下の成長量をその場測定できるグラヴィメトリック法(GM法)および(2)表面光吸収を用いることにより、吸着原子を含む固体最表面の結合状態をその場測定する表面光吸収法(SPA法)である。各々のその場測定システムは原子層エピタキシャル成長装置に組み込まれ、原子層エピタキシャル成長により分解された各素過程のその場測定を行った。
具体的な成果を下記に示す。
●Cubic-GaN成長の基板結晶として用いるGaAs(001)上に初期に成長させる緩衝層の最適条件を求めた。この見出した条件において約20-30nmの緩衝層の成長を行い、その後、GaNエピタキシャル成長による高品質なCibic-GaNが成長することが確認された。これらの結果より、原子層エピタキシャル成長装置内での緩衝層の成長およびその場測定が一貫して行うことができるようになった。
●GM法を用いたその場測定法により、初めて1分子層/1原料供給サイクルの条件範囲を明らかにした。さらに、この成長により、Hex-GaNの混入が殆どない高品質なCubic-GaNが成長可能なことを明らかにした。
●GM法により、成長速度および水素エッチングの基板面方位依存性を明らかにした。
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