| 研究課題/領域番号 |
12305021
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 中部大学 (2001-2002)
名古屋工業大学 (2000) |
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研究代表者 |
梅野 正義 中部大学, 工学部, 教授 (90023077)
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| 研究分担者 |
江川 孝志 名古屋工業大学, 極微構造デバイス研究センター, 教授 (00232934)
井戸 敏之 中部大学, 工学部, 教授 (60023256)
脇田 紘一 中部大学, 工学部, 教授 (20301640)
石川 博康 名古屋工業大学, 極微構造デバイス研究センター, 助手 (20303696)
曽我 哲夫 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教授 (20197007)
神保 孝志 名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (80093087)
林 靖彦 名古屋工業大学, 都市循環システム工学専攻, 助手 (50314084)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
41,090千円 (直接経費: 35,900千円、間接経費: 5,190千円)
2002年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2001年度: 12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2000年度: 18,600千円 (直接経費: 18,600千円)
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| キーワード | シリコン上化合物半導体 / CaAs on Si / GaN on Si / 大面積Si上GaN基板 / Si上青・緑色LED / 高効率Si上タンデム太陽電池 / 転位の不活性化 / Si上のヘテロエピタキシー / GaAs on Si / Si上レーザー / Si上LED / Si上タンデム太陽電池 / Si上ヘテロエピタキシー / Si / GaAs / エピタキシャルリフトオフ(ELO) / 有機金属気相成長(MOCVD) / GaN / AlGaN / GaN中間層 / 発光ダイオード(LED) / 直列抵抗 |
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| 研究概要 |
シリコン(Si)基板上に化合物半導体(GaAsとGaN)をヘテロエピタキシャル成長を行い、その結晶性を評価し、デバイスとしてレーザー、太陽電池、発光ダイオードおよび高移動度トランジスタ(HEMT)を試作した。
(1)GaAs/Si
Si上にH_2プラズマやPH_3プラズマの照射することにより、GaAsを成長した場合に、非常に多くの転位欠陥を発生するが、その転位を再結合センターとして働かないようにして、少数キャリアデバイスとしての発光ダイオード、レーザーおよび太陽電池の効率および寿命の大幅な改善を行った。
(2)GaN/Si
これまでのGaNのエピタキシャル成長はサファイア基板上に行っていたが、サファイアが絶縁体であるので、多くの欠陥密度の発生を供うと共に静電破戒でデバイスを損うことが多かった。それを大面積で、導電性があり、しかも低コストのSi基板を用いて、その上にGaNのヘテロエピ成長を行い良好な結晶成長を得ることができた。最近では、4インチのSi基板に一様性の良いGaN結成長にも成功した。そして、InGaN/Si LEDを試作し、明るい青色および緑色のLEDが出来、安価で静電破戒も無く明るい実用的なSi基板上LEDが出来た。
以上の成果は、8件の論文として、国内外の国際的学術誌に発表すると共に、学術誌「応用物理」2003年3月号に招待論文「Si基板上へのGaAs系およびGaN系結晶のヘテロエピタキシーとデバイス応用」として総合研究報告を行った。
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