• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

バルク窒化アルミニウム結晶の点欠陥形成メカニズム解明によるn形導電性結晶の創出

研究課題

研究課題/領域番号 15H03555
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 結晶工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

熊谷 義直  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 卓越教授 (20313306)

研究分担者 村上 尚  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90401455)
富樫 理恵  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50444112)
研究協力者 Sitar Zlatko  
木下 亨  
Tuomisto Filip  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2015年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード窒化アルミニウム / 点欠陥 / n形導電性 / 不純物 / ドーピング / HVPE法 / ショットキーバリアダイオード / Siドーピング / 転位 / エッチピット / 結晶工学 / エピタキシャル成長 / バルク結晶 / 導電性制御 / PVT法
研究成果の概要

物理気相輸送法で作製した低転位密度の窒化アルミニウム(AlN)単結晶基板上にハイドライド気相成長(HVPE)法でAlN厚膜を高速成長することでn形導電性を有するAlN基板を創出することを検討した。AlN表面に意図せず蓄積する高濃度シリコン(Si)不純物の蓄積メカニズムを解明し、その抑制により意図的なSiドーピングの影響を検討可能とした。四塩化珪素をドーピングガスに用いることで、Si不純物濃度の制御を達成した。SiドープAlNバルク結晶の電気的特性評価からn形導電性の発現を確認した。また、n形AlN基板を用いて作製した世界初の縦型ショットキーバリアダイオードの動作を確認した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] North Carolina State University(U.S.A.)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Linkoping University(Sweden)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] North Carolina State University(U.S.A.)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Linkoping University(Sweden)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ノースカロライナ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] リンチョーピン大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Influence of high-temperature processing on the surface properties of bulk AlN substrates2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tojo, R. Yamamoto, R. Tanaka, Q.-T. Thieu, R. Togashi, T. Nagashima, T. Kinoshita, R. Dalmau, R. Schlesser, H. Murakami, R. Collazo, A. Koukitu, B. Monemar, Z. Sitar, Y. Kumagai
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 446 ページ: 33-38

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2016.04.030

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fabrication of vertical Schottky barrier diodes on n-type freestanding AlN substrates grown by hydride vapor phase epitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, T. Nagashima, T. Obata, S. Takashima, R. Yamamoto, R. Togashi, Y. Kumagai, R. Schlesser, R. Collazo, A. Koukitu, and Z. Sitar
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 8 号: 6 ページ: 0610031-3

    • DOI

      10.7567/apex.8.061003

    • NAID

      210000137521

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Wet chemical etching of MOVPE-AlN templates for evaluation of threading dislocations2017

    • 著者名/発表者名
      Taro Mitsui, Mari Higuchi, Toru Nagashima, Toru Kinoshita, Reo Yamamoto, Bo Monemar, and Yoshinao Kumagai
    • 学会等名
      International Conference on Light-Emitting Devices and Their Industrial Applications ’17 (LEDIA ’17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エッチピットを用いたMOVPE AlNテンプレートの貫通転位評価2017

    • 著者名/発表者名
      樋口真里,三井太朗,永島徹,木下亨,山本玲緒,小西敬太,Bo Monemar,熊谷義直
    • 学会等名
      日本結晶成長学会ナノ構造・エピタキシャル成長分科会第9回ナノ構造・エピタキシャル成長講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高品質窒化アルミニウムのハイドライド気相成長におけるSiドープ量制御2017

    • 著者名/発表者名
      小西敬太,山本玲緒,富樫理恵,永島徹,木下亨,Rafael Dalmau,Raoul Schlesser,村上尚,Ramon Collazo,Bo Monemar,Zlatko Sitar,熊谷義直
    • 学会等名
      日本結晶成長学会ナノ構造・エピタキシャル成長分科会第9回ナノ構造・エピタキシャル成長講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エッチピットを用いたHVPE-AlN基板の貫通転位評価2017

    • 著者名/発表者名
      樋口真里,三井太朗,永島徹,山本玲緒,小西敬太,Galia Pozina,Rafael Dalmau,Raoul Schlesser,Ramon Collazo,Bo Monemar,Zlatko Sitar,熊谷義直
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高温AlN-HVPEにおける系内酸素がSiドープ量に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      小西敬太,山本玲緒,富樫理恵,永島徹,木下亨,Rafael Dalmau,Raoul Schlesser,村上尚,Ramon Collazo,Bo Monemar,Zlatko Sitar,熊谷義直
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of bulk AlN substrates for deep-UV optoelectronic devices by HVPE method2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinao Kumagai, Rie Togashi, Toru Nagashima, Toru Kinoshita, Reo Yamamoto, Rafael Dalmau, Raoul Schlesser, Hisashi Murakami, Ramon Collazo, Akinori Koukitu, Bo Monemar, and Zlatko Sitar
    • 学会等名
      11th International Symposium on Semiconductor Light Emitting Devices (ISSLED 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Influence of ambient oxygen on Si incorporation during hydride vapor phase epitaxy of AlN at high temperature2017

    • 著者名/発表者名
      Keita Konishi, Reo Yamamoto, Rie Togashi, Toru Nagashima, Rafael Dalmau, Raoul Schlesser, Hisashi Murakami, Ramon Collazo, Bo Monemar, Zlatko Sitar, and Yoshinao Kumagai
    • 学会等名
      11th International Symposium on Semiconductor Light Emitting Devices (ISSLED 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of threading dislocations in HVPE-grown AlN substrates by wet chemical etching2017

    • 著者名/発表者名
      Taro Mitsui, Mari Higuchi, Toru Nagashima, Toru Kinoshita, Reo Yamamoto, Galia Pozina, Rafael Dalmau, Raoul Schlesser, Ramon Collazo, Bo Monemar, Zlatko Sitar, and Yoshinao Kumagai
    • 学会等名
      11th International Symposium on Semiconductor Light Emitting Devices (ISSLED 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of bulk AlN substrates by hydride vapor phase epitaxy2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshinao Kumagai
    • 学会等名
      International Workshop on UV Materials and Devices 2017 (IWUMD 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Defect selective etching of MOVPE grown AlN and HVPE grown bulk AlN substrates in a molten KOH/NaOH eutectic2017

    • 著者名/発表者名
      Mari Higuchi, Taro Mitsui, Toru Nagashima, Reo Yamamoto, Keita Konishi, Galia Pozina, Rafael Dalmau, Raoul Schlesser, Ramon Collazo, Bo Monemar, Zlatko Sitar, and Yoshinao Kumagai
    • 学会等名
      International Workshop on UV Materials and Devices 2017 (IWUMD 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HVPE法AlN単結晶基板表面のSi蓄積の原因調査および制御の検討2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤圭介,寺尾真人,三井太朗,山本玲緒,富樫理恵,永島徹,木下亨,Baxter Moody,村上尚,Ramon Collazo,纐纈明伯,Bo Monemar,Zlatko Sitar,熊谷義直
    • 学会等名
      応用物理学会結晶工学分科会第5回結晶工学未来塾
    • 発表場所
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Recent Progress in the Growth of AlN by HVPE on Native AlN Substrates2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, T. Nagashima, T. Obata, R. Togashi, R. Schlesser, R. Collazo, A. Koukitu, Y. Kumagai and Z. Sitar
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2016 (IWN 2016)
    • 発表場所
      Hilton Orlando Lake Buena Vista, Orlando, FL, U.S.A.
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Growth of AlN substrates by hydride vapor phase epitaxy for opto-electronic devices2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, T. Nagashima, T. Obata, R. Togashi, Y. Kumagai, R. Schlesser, R. Collazo, A. Koukitu, Z. Sitar
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy (ICCGE-18)
    • 発表場所
      Nagoya Congress Center(愛知県名古屋市熱田区)
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HVPE法によるn形AlNバルク基板作製の検討2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷義直,富樫理恵,山本玲緒,永島徹,木下亨,村上尚,Monemar Bo,纐纈明伯
    • 学会等名
      応用物理学会結晶工学分科会第145回研究会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市千種区)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of vertical Schottky barrier diodes on n-type freestanding AlN substrates grown by hydride vapor phase epitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto, T. Kinoshita, T. Nagashima, T. Obata, S. Takashima, R. Togashi, Y. Kumagai, R. Schlesser, R. Collazo, A. Koukitu, and Z. Sitar
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Growth of III-Nitrides (ISGN-6)
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Properties of point defects in AlN and high Al content AlGaN2015

    • 著者名/発表者名
      Benjamin E. Gaddy, Zachary Bryan, Isaac Bryan, Joshua S. Harris, Kelsey J. Mirrielees, Brian D. Behrhorst, Jonathon N. Baker, Ronny Kirste, Toru Kinoshita, Yoshinao Kumagai, Akinori Koukitu, Ramon Collazo, Zlatko Sitar, Douglas L. Irving
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Growth of III-Nitrides (ISGN-6)
    • 発表場所
      Act City Hamamatsu(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HVPE法によるSiドープn形AlN基板作製と縦型ショットキーバリアダイオード試作への適用2015

    • 著者名/発表者名
      寺尾真人,山本玲緒,木下亨,永島徹,小幡俊之,高島信也,富樫理恵,村上尚,Raoul Schlesser,Ramon Collazo,纐纈明伯,Bo Monemar,Zlatko Sitar,熊谷義直
    • 学会等名
      第45回結晶成長国内会議(NCCG-45)
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] HVPE growth of AlN substrates for opto-electronic applications2015

    • 著者名/発表者名
      Toru Kinoshita, Toru Nagashima, Toshiyuki Obata, Shinya Takashima, Reo Yamamoto, Rie Togashi, Yoshinao Kumagai, Raoul Schlesser, Ramon Collazo, Akinori Koukitu, and Zlatko Sitar
    • 学会等名
      The 2015 E-MRS Fall Meeting and Exhibit
    • 発表場所
      Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HVPE法によるn型AlN基板作製と縦型ショットキーダイオードへの適用2015

    • 著者名/発表者名
      山本玲緒,木下亨,永島徹,小幡俊之,高島信也,富樫理恵,熊谷義直,Raoul Schlesser,Ramon Collazo,纐纈明伯,Zlatko Sitar
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 熊谷研究室ホームページ

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~kumagai/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi