| 研究課題/領域番号 |
14J02639
|
|---|
| 研究種目 |
特別研究員奨励費
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 国内 |
|---|
| 研究分野 |
結晶工学
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
市川 修平 京都大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-25 – 2017-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
|
|---|
| キーワード | AlGaN / 量子井戸 / ヘテロ構造 / 臨界膜厚 / 半極性 / 誘導放出 / 光ポンピング / 偏光 / 内部電界 / 点欠陥 / 転位 / 輻射再結合寿命 / カソードルミネセンス / 有機金属気相成長 |
|---|
| 研究実績の概要 |
AlGaN系半導体は、深紫外発光デバイス用材料として注目を集めている。一般に、量子井戸をはじめとするヘテロ構造を作製する際には、臨界膜厚を考慮した構造設計が必要になる。そこで今年度は、AlGaN/AlNヘテロ構造における臨界膜厚の評価手法の開拓とともに格子不整転位の導入機構の解明に取り組んだ。
従来、ヘテロ構造作製時の格子緩和の有無を評価する手法として、X線回折測定が利用されてきた。しかしながら、X線回折測定により評価されるAlGaN/AlNヘテロ構造の臨界膜厚は、理論的に予測される膜厚よりも一桁程度大きく、計算結果とは著しい解離があった。
そこで、本研究ではX線回折測定による格子定数評価よりも精度の高い評価手法として、時間分解フォトルミネッセンス測定に着目し、光学測定を通じて格子不整合転位の導入の有無を精密に評価することが可能であることを明らかにした。また、極性面基板の微小なオフ角により生じる結晶すべりを計算に取り入れるとともに、非極性基板の各成長面における支配的な結晶すべり機構を考察した。この結果により、任意の成長面に対して、理論的に臨界膜厚を予測する手法を確立し、実験結果をよく再現することを確認した。この成果は、AlGaN系量子井戸の設計に大きく貢献するだけでなく、ウルツ鉱構造を有するあらゆる材料系に対して適用可能な理論計算であり、材料系を超えた普遍的な臨界膜厚の予測に貢献するものであると考えられる。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
