ＧａＮ結晶のメゾスコピックなスケールでのひずみ場と表面再構成構造の研究

• 研究課題/領域番号: 15K04667
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 結晶工学
• 研究機関: 日本女子大学
• 研究代表者: 秋本 晃一 日本女子大学, 理学部, 教授 (40262852)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: Ｘ線回折 / 窒化ガリウム / メゾスコピック / Ｘ線トポグラフィー / 結晶欠陥 / 電子回折 / Ｘ線ＣＴＲ散乱 / 表面構造 / 化合物半導体 / 結晶工学 / シンクロトロン放射光 / CTR散乱 / 格子ひずみ

研究成果の概要

窒化ガリウムはシリコンに代わるパワーデバイスの材料としての期待も大きい。本研究ではシンクロトロン放射光を用いたＸ線トポグラフィーの手法で、GaN結晶基板上にGaN薄膜を成長させた断面試料を用いることにより成長界面近傍について研究した。その結果、特に界面でΔd/dの値が急激に変化していることがわかった。また、シンクロトロン放射光を用いたX線CTR散乱の測定を行った。その結果、GaN薄膜の結晶性により、CTR散乱強度が異なることから、表面構造が結晶性に依存することが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] 異常分散X線回折を利用したGaN結晶の極性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 秋本晃一
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 57 号: 5 ページ: 263-268
  • DOI: 10.5940/jcrsj.57.263
  • NAID: 130005105680
  • ISSN: 0369-4585, 1884-5576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] X線CTR散乱法によるGaN結晶表面の測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 海野由佳、北島由梨、秋本晃一
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] X線CTR散乱法によるGaN結晶表面の測定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 海野由佳、安藤香代子、野口彩純、北島由梨、天貝早希、宮下遥香、秋本晃一
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] Characterization of GaN Crystals with X-ray topography (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuko Kitano, Satoko Miyakawa, Mizuki Shoro, Koichi Akimoto
  • 学会等名: International Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future
  • 国際学会
• [学会発表] Lattice strain evaluation by using indirect X-ray reflection (2017)
  • 著者名/発表者名: Haruka Miyashita, Saki Amagai, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2017, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of GaN crystals with the X-ray topography (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuko Kitano, Mizuki Shoro, Satoko Miyakawa, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2017, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 国際学会
• [学会発表] FWHM Images of the Rocking Curves by X-Ray Topography (2017)
  • 著者名/発表者名: Mizuki Shoro, Yuko Kitano, Satoko Miyakawa, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2017, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of the desorbed species from HVPE GaN samples (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuri Kitajima, Yuka Umino, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2017, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 国際学会
• [学会発表] Structure and Strain of Hafnium Oxide Thin Films Studied by X-Ray Diffraction (2017)
  • 著者名/発表者名: Koichi Akimoto and Fumie Nishikawa
  • 学会等名: Joint Symposium 2017, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 国際学会
• [学会発表] X線トポグラフ法によるGaN結晶の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 北野祐子、宮川理子、正露瑞季、秋本晃一
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] X線の遠まわり反射によるひずみ半導体の格子ひずみ評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 宮下遥香、天貝早希、秋本晃一、村上達海、小椋厚志
  • 学会等名: 日本物理学会 2017年秋季大会
• [学会発表] X線トポグラフ法における半値幅画像の作成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 正露瑞季、北野祐子、宮川理子、秋本晃一
  • 学会等名: 日本物理学会 2017年秋季大会
• [学会発表] Characterization of GaN Crystals with X-ray topography (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuko Kitano, Satoko Miyakawa, Emiko Inoue, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2016, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 発表場所: Ewha Womans University, Seoul, Korea
  • 年月日: 2016-12-06
  • 国際学会
• [学会発表] Simulation of reflection high-energy electron diffraction patterns for Gallium Nitride crystal surfaces (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuka Umino, Kayoko Ando, Azumi Noguchi, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2016, Ewha Womans University, Japan Women’s Univerity and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science University
  • 発表場所: Ewha Womans University, Seoul, Korea
  • 年月日: 2016-12-06
  • 国際学会
• [学会発表] X線トポグラフ法によるGaN結晶の断面試料の評価(1) (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮川理子、北野祐子、井上絵美子、秋本晃一
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟県新潟市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] X線トポグラフ法によるGaN結晶の断面試料の評価(2) (2016)
  • 著者名/発表者名: 北野祐子、宮川理子、井上絵美子、秋本晃一
  • 学会等名: 第77回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟県新潟市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Polarity Determination of GaN Thin Films by Anomalous X-Ray Diffraction (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2015, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 発表場所: Ewha Womans University (Seoul, Korea)
  • 年月日: 2015-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] Characterization of GaN Crystals with X-ray topography (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoko Miyakawa, Emiko Inoue, Yuko Kitano, Koichi Akimoto
  • 学会等名: Joint Symposium 2015, Ewha Womans University, Japan Women’s University and Ochanomizu University for the promotion and research for women in science
  • 発表場所: Ewha Womans University (Seoul, Korea)
  • 年月日: 2015-12-08
  • 国際学会
• [学会発表] X線の遠まわり反射による格子ひずみ評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西川史恵，平井知子，秋本晃一
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学吹田キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16