プラズマ密度制御による窒化物半導体の液相成長

• 研究課題/領域番号: 23560014
• 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: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 静岡理工科大学
• 研究代表者: 小澤 哲夫 静岡理工科大学, 理工学部, 教授 (90247578)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 窒化物 / 液相成長 / プラズマ / バルク成長 / 混晶 / 半導体 / AlN / GaN / 溶液成長 / 結晶成長 / マイク波プラズマ / InGaN / 窒素プラズマ / 窒化物半導体 / 低温低圧成長

研究概要

窒素―水素混合プラズマを用いたGaN窒化物半導体とInGaN混晶バルク液相成長を確立するため、(1)水素―窒素混合プラズマ密度を制御することでGa融液に照射することで形成されるGa－NHx中間体の効率的な生成条件の解明、(2) Ga-NHX中間体の拡散および対流輸送を考慮した熱流体数値解析による自然対流の攪拌効果の解明、(3) AlN/Al2O3基板をプラズマ照射により作成しGaN結晶成長に成功した。さらに、窒素―水素混合プラズマを用いた液相成長技術の応用として(4) Ga-In溶液から三元混晶InGaNのバルク成長実験による混晶成長も可能となった。

研究成果

• [学会発表] Al-doped ZnO electrode formation for dye sensitized solarcell by gas evaporation method (2013)
  • 著者名/発表者名: Minoru Dohi, Ryo Koizumi, Tetsuo Ozawa
  • 学会等名: 17th International Conferenceon Crystal Growth and Epitaxy
  • 発表場所: University of Warsaw Warsaw (Poland)
• [学会発表] AlN single crystal growth on sapphire substrate under atomic nitrogen plasma (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Ozawa, Kiyohiko Katsumata, Minoru Dohi, and Yasuhiro Hayakawa
  • 学会等名: 17th International Conferenceon Crystal Growth and Epitaxy
  • 発表場所: University of Warsaw Warsaw (Poland)
• [学会発表] GaN single crystals by solution growth under atomic nitrogen and hydrogen plasma mixture (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ozawa, N. Harada, M. Dohi, and Y. Hayakawa
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: Nagoya, Japan(P1-033B)