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有機N原料によるInNのMOVPE成長

研究課題

研究課題/領域番号 19032002
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京大学

研究代表者

尾鍋 研太郎  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50204227)

研究分担者 片山 竜二  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (40343115)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
2008年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2007年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードエピタキシャル成長 / MOVPE / 有機金属気相成長 / 窒化物半導体 / InN / エピタキシャル / 成長 / ジメチルヒドラジン / アダクト / 分離供給法
研究概要

本研究では、研究期間内においてInN薄膜のMOVPE成長技術に確実な見通しをつけることを目的としている。InNのMOVPE成長には、InNの分解が生じない500〜600℃の比較的低い成長温度が必須であるが、本研究ではそのためのN原料として、一般的に用いられるNH_3よりも低温で高分解効率を有するジメチルヒドラジン(DMHy)を用いている。一方、DMHyはIn原料のトリメチルインジウム(TMIn)と室温で低蒸気圧のアダクトを形成しInN成長を阻害することから、この寄生反応を抑制することが本研究における重要課題であった。平成20年度は、前年度効果を確認した原料ガスの分離供給法をさらに発展させ、下記各項目に示すように、分離供給法における詳細なInN成長特性を明らかにし、分離供給法が寄生反応を抑制することに有効であることを確立した。また、サファイア(0001)基板上のInN薄膜の構造的特性の詳細を成長条件との関連において明らかにした。
1)細管により成長領域へ直接導入するガス種がTMInである場合に、成長特性の細管先端位置依存性を検討し、実効的V/III比などの影響を明らかにした。
2)細管により成長領域へ直接導入するガス種がDMHyである場合に、成長特性の成長温度、V/III比、圧力依存性、TMIn供給量依存性を明らかにした。成長温度500℃〜570℃においてInN成長を確認した。
3)細管により成長領域へ直接導入するガス種がDMHyである場合に、成長特性の細管先端位置依存性を検討し、実効的V/III比などの影響を明らかにした。
4)六方晶InNがサファイア基板上に単一ドメインで、[10-10]InN//[11-20]sapphireのエピタキシャル関係で成長することを確立した。
5)質量分析器による反応ガス分析システムを導入し、基本性能の確認を進めた。
これらの成果は、InNにもとづく光・電子デバイスを実用化するための高品質InN薄膜を、MOVPEにより実現することの可能性を強く示唆するものである。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] MOVPE Growth of InN films Using 1, 1-Dimethylhydrazine as a Nitrogen Precursor Journal of Crystal Growth2009

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth (印刷中)(掲載確定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MOVPE growth of InN films avoiding parasitic reactions of precursors, trimethylindium and 1, 1-dimethylhydrazine2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      International Workshop on Nitiride Semiconductors (IWN 2008)
    • 発表場所
      Montreux, Switzerland
    • 年月日
      2008-10-06
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジメチルヒドラジンを窒素原料としたInNのMOVPE成長(2)2008

    • 著者名/発表者名
      ティュクァントウ、関裕紀、窪谷茂幸、片山竜二、尾鍋研太郎
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部工業大学
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE growth of InN films using TMIn and DMHy as the precursors2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      28th Electronic Materials Symposium (EMS28)
    • 発表場所
      Shuzenji, Japan
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE growth of InN films using TMIn and DMHy as the precursors2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      27th Electronic Materials Symposium (EMS-27)
    • 発表場所
      修善寺(静岡)
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE Growth of InN films Using 1, 1-Dimethylhydrazine as a Nitrogen Precursor2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Growth of HI-Nitride (ISGN-2)
    • 発表場所
      Shuzenji, Japan
    • 年月日
      2008-07-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE growth of InN films using 1,1-dimethylhydrazine as a nitrogen precursor2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      Second International Symposium on Growth of III-Nitrides
    • 発表場所
      修善寺(静岡)
    • 年月日
      2008-07-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE growth of InN films using 1, 1-dimethylhydrazine as the nitrogen source2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      14th International Conference on Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (ICMOVPE-XIV)
    • 発表場所
      Metz, France
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] MOVPE growth of InN films using 1,1-dimethylhydrazine as the nitrogen source2008

    • 著者名/発表者名
      Q.T. Thieu, Y. Seki, S. Kuboya, R. Katayama and K. Onabe
    • 学会等名
      14th International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epitaxy (ICMOVPE-XIV)
    • 発表場所
      Metz, France
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ジメチルヒドラジンを窒素原料としたInNのMOVPE成長2008

    • 著者名/発表者名
      ティユ クァン トウ、関 裕紀、窪谷 茂幸、片山 竜二、尾鍋 研太郎
    • 学会等名
      2008年春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学(千葉)
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.onblab.k.u-tokyo-ac.jp/onblab/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.onblab.k.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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