• 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

層状BNを用いた大面積可能な金属基板、ガラス基板上へのGaN系デバイス成長

研究課題

研究課題/領域番号 18H01886
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分30010:結晶工学関連
研究機関弘前大学

研究代表者

小林 康之  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (90393727)

研究分担者 岡本 浩  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (00513342)
中澤 日出樹  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (90344613)
小豆畑 敬  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (20277867)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード半導体 / 結晶成長 / 半導体物性 / 六方晶窒化ホウ素 / 分子線エピタキシー / 窒化物半導体 / 窒化ホウ素 / ガラス基板 / BN / GaN / MBE / 金属基板
研究成果の概要

我々は、プラズマ支援分子線エピタキシー(MBE)を用いてガラス基板上に六方晶窒化ホウ素(h-BN)を成長し、2層モデルを用いて測定されたX線反射率のフィッティングを行うことにより、その膜厚(39 nmと2 nm)を求めた。膜厚39 nmの薄膜はラマン活性なモードのピークを示し、39 nmと2 nmの薄膜は赤外活性なピークを示した。原子間力顕微鏡は、その2つの膜厚の薄膜表面は原子レベルで平坦であることを示した。これらの結果は、MBEによりガラス基板上にh-BN薄膜を成長することが可能であることを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ガラス基板は、GaN系デバイス構造に使われるサファイア基板と比較して、大面積化が可能であり、経済的に安価であり、GaN系デバイス構造の適用範囲を大きく広げると期待される。しかしながら、ガラス基板上に単結晶GaN系デバイス構造を成長することは、一般的に困難である。今回、我々はそのガラス基板上に分子線エピタキシー法により、六方晶窒化ホウ素(h-BN)薄膜が成長することを見出した。今後、このh-BN薄膜をバッファ層としてこのh-BNバッファ層上に単結晶GaNデバイス構造が成長する可能性がある。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Plasma-assisted MBE Grown h-BN Thin Films on Glass Substrates2022

    • 著者名/発表者名
      N. Hatakeyama, T. Azuhata, H. Nakazawa, H. Okamoto, M. Hiroki, K. Kumakura, and Y. Kobayashi
    • 学会等名
      14th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MOVPE and MBE Growth of GaN-based Heterostructures on h-BN Release Layers2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, M. Hiroki, and K. Kumakura
    • 学会等名
      Epitaxy on 2D materials for layer release and their applications
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MBEによるガラス基板上h-BN薄膜の膜厚評価2021

    • 著者名/発表者名
      畠山直樹、小豆畑敬、中澤日出樹、岡本浩、廣木正伸、熊倉一英、小林康之
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MBEによるAlN/h-BNバッファ層上GaN薄膜のエピタキシャル成長2020

    • 著者名/発表者名
      原田文矢、中澤日出樹、岡本 浩、廣木正伸、熊倉一英、小林康之
    • 学会等名
      2020年第81回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 六方晶窒化ホウ素リリース層上の窒化物半導体成長とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      小林康之、廣木正伸、熊倉一英
    • 学会等名
      令和元年度日本表面真空学会東北・北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ガラス基板上MBE成長BN薄膜のラマン散乱2019

    • 著者名/発表者名
      小林康之、小豆畑敬、中澤日出樹、岡本浩、廣木正伸、熊倉一英
    • 学会等名
      2019年第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MBEによるガラス基板上BN薄膜成長2019

    • 著者名/発表者名
      小林康之、中田啓一、中澤日出樹、岡本浩、廣木正伸、熊倉一英
    • 学会等名
      2019年第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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