| 研究課題/領域番号 |
10650005
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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 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
増田 淳 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (30283154)
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| 研究分担者 |
清水 立生 金沢大学, 工学部, 教授 (30019715)
矢口 裕之 埼玉大学, 工学部, 助教授 (50239737)
尾鍋 研太郎 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50204227)
森本 章治 金沢大学, 工学部, 助教授 (60143880)
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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 |
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
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| キーワード | 青色半導体レーザ / 強誘電体光導波路 / 窒化物系半導体 / 酸化物強誘電体 / レーザアブレーション / エピタキシャル成長 / 酸化マグネシウム / 耐酸化性 / 窒化物半導体 / バッファ層 / チタン酸ジルコン酸鉛 |
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| 研究概要 |
青色半導体レーザと酸化物強誘電体光導波路の集積化により、表面弾性波を用いた一体型青色レーザスキャナなどの新規光学素子を開発することを目的に、青色半導体レーザ材料である窒化ガリウム(GaN)上に酸化物強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)薄膜を形成することを試みた。その結果、(100)面のガリウム砒素(GaAs)を基板として、有機金属化学気相成長法で形成したGaN薄膜上に、レーザアブレーション法によりPZT薄膜を形成することに初めて成功した。この際、PZTとGaN間に酸化マグネシウム(MgO)バッファ層を導入することの効果についても検討した。MgOバッファ層はGaN上にcube on cubeの関係でエピタキシャル成長した。MgOバッファ層の導入により、GaN層への酸素の拡散や、PZTとGaN間の金属元素の相互拡散が抑制できることを見出した。さらに、MgOバッファ層を用いない場合にはPZT薄膜はランダム配向であったが、MgOバッファ層の導入により[100]優先配向PZT薄膜が得られた。
次に、GaNの結晶性と耐酸化性の相関を、六法晶混在比の大きい試料、X線回折の半値幅の大きい試料ならびに高品質試料の3種類のGaN薄膜の比較により検討した。その結果、結晶性の劣るGaN薄膜の方が耐酸化性に優れることを見出した。また、酸素雰囲気曝露により、GaN薄膜の結晶性が劣化し、表面粗さは減少することも明らかになった。
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