| 研究課題/領域番号 |
12450014
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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 | 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 | 神戸市立工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
西野 種夫 神戸市立工業高等専門学校, 校長, 教授 (60029452)
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| 研究分担者 |
喜多 隆 神戸大学, 工学部, 助教授 (10221186)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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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 |
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2001年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
2000年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
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| キーワード | 反射率差分光 / ワイドギャップ / ヘテロ界面 / その場観察 |
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| 研究概要 |
本研究では反射率差分光(RDS)装置を用いて窒化物半導体などワイドギャップ半導体ヘテロ構造材料についてヘテロ界面の局在電子状態を調べ、結晶欠陥特有のスペクトル構造やヘテロバレントな系や異結晶形なヘテロ構造について見られる多用な局在電子状態についてスペクトル上の特徴を解明した。また、線型光学効果を介して界面電界を調べる手法を確立した。以上の研究で得られた成果をデーターベースにしてIII-V族窒化物半導体に注目して結晶成長その場でヘテロ界面構造の電子状態とその形成過程を明らかにした。具体的な成果を以下に示す。
(1)ワイドギャップ半導体ヘテロ構造のRDS分光
ヘテロバレントな系(GaN/GaAs)に見られる多用な局在電子状態についてスペクトル上の特徴を解明した。平成12年度備品のRFプラズマセルを使って分子線エピタキシー過程でGaAs表面の窒化を行い、窒化その場で多波長同時のRDS測定を行い高測定精度な実験を実現し、窒化初期過程における界面形成過程を明らかにした。
(2)ワイドギャップ半導体ヘテロ構造によるRDSスペクトルの特徴
GaN/GaAsの系ではGaNのバンドギャップが約3.5eVと大きく、それによってヘテロ界面形成と同時にRDS信号強度の増大が確認でき、その場観察として利用できることを突き止めた。
(3)InGaN結晶成長過程のRDS分光
InGaN/GaAs(001)界面における局在電子状態の形成について明らかにした。また、結晶成長条件と界面電子構造との関係を解明し界面制御方法を構築した。
(4)多波長同時のRDS測光による界面電子構造のダイナミックス
本研究では同時分光が可能であるので結晶成長中に成長を中断することなく同時にRDS測定を行うことができる。これによりRHEEDとRDSの同時観測から原子レベルでの成長ダイナミックスモデルを構築した。
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