| 研究課題/領域番号 |
16K06260
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
新田 州吾 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 特任准教授 (80774679)
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| 研究協力者 |
天野 浩
本田 善央
宇佐美 茂佳
永松 謙太郎
出来 真斗
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | InGaN / MOVPE / NH3 / アンモニア / 分解 / LED / MOCVD / 長波長 / 窒化物半導体 / LD / MOVPE/MOCVD / NH3/アンモニア / V/III比 / 結晶成長 / 電子・電気材料 / 表面・界面物性 / 半導体物性 |
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| 研究成果の概要 |
高In組成InGaNのMOVPE結晶成長時の低い成長温度によるアンモニア分解率低下に着目し検討を改善を試みた。成長基板と基板トレイの間にギャップを設け、ギャップを大きくすることにより基板表面に対して基板トレイ温度が相対的に上昇し、上流側の気相温度が上昇する効果があることをシミュレーションで確認した。これを実際に550nmの長波長で発光するInGaN量子井戸の結晶成長に適用したところ、ギャップの大きい基板トレイを用いることによりPL強度の増大、半値幅の低減、モフォロジーの改善がみられた。本手法は高In組成InGaNの高品質化を極めて容易な設計変更で実現できる技術として確立された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代の高効率LEDを用いた照明、ディスプレイ、光通信のために窒化物半導体による長波長LEDの研究開発に大きな期待がかかっている。しかし発光層として用いられるInGaNは、長波長化のためにIn組成を増大させると構造的欠陥が発生し、発光特性が大きく低下するため、実現は非常に困難である。本研究では組成増大に伴う欠陥発生の主要因であるアンモニア分解効率低下による実効V/Ⅲ比の低下を抑制するため、基板表面への供給前のアンモニアガスの加熱過程に着目した。既存のMOVPE装置の構成は従来のままで基板トレイの僅かな設計変更によりアンモニアの活性・分解を促進し、高品質な高In組成InGaN結晶成長を実現した。
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