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ハイドライド気相成長法による低転位非極性面GaN基板の作製技術 の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23860033
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関山口大学

研究代表者

山根 啓輔  山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (80610815)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードハイドライド気相成長 / 窒化ガリウム基板 / 非極性面 / 窒化物半導体基板 / 半極性面 / 転位 / 窒化ガリウム(GaN) / GaN基板
研究概要

ハイドライド気相成長法を用いて、高効率発光素子材料として期待される非極性{10-11}面、{11-22}および{20-21}面 GaN 基板の作製を行った。基板の作製には我々の独自技術であるサファイア加工基板上結晶成長技術を用いた。{10-11}面 GaNでは厚膜化に伴い、欠陥密度が急激に減少することが明らかになった。サファイア加工基板上と従来サファイア基板上において、厚膜成長した際の自発分離機構を明らかにした。最終的には発光ダイオードを試作し、我々が作製した GaN 基板がデバイスレベルで利用可能であることを示した。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 5件) 備考 (2件) 産業財産権 (10件) (うち外国 4件)

  • [雑誌論文] Semipolar GaN growth on patterned sapphire substrates by hydride vapor phase epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, N. Okada, H. Furuya, K. Tadatomo
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 8625 (2013)

      巻: 862503-1 ページ: 7-7

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Semipolar GaN growth on patterned sapphire substrates by hydride vapor phase epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane
    • 雑誌名

      Proc. of SPIE

      巻: 8625 ページ: 8625031-7

    • DOI

      10.1117/12.2007376

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of large freestanding semipolar {11-22} GaN films using r-plane patterned sapphire substrates2013

    • 著者名/発表者名
      H. Furuya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction in Dislocation Density of Semipolar GaN Layers on Patterned Sapphire Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, M. Ueno, K. Uchida, H. Furuya, N. Okada, K. Tadatomo
    • 雑誌名

      Applied Physics Express 5

      巻: 095503. ページ: 3-3

    • NAID

      40019425389

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Successful natural stress-induced separation of hydride vapor phase epitaxy-grown GaN layers on sapphire substrates2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, M. Ueno, H. Furuya, N. Okada, K. Tadatomo
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 358

      巻: 1 ページ: 4-4

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Successful natural stress-induced separation of hydride vapor phase epitaxy-grown GaN layers on sapphire substrates2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 358 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.07.038

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduction in Dislocation Density of Semipolar GaN Layers on Patterned Sapphire Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 5 号: 9 ページ: 95503-95505

    • DOI

      10.1143/apex.5.095503

    • NAID

      40019425389

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Semipolar GaN Growth on Patterned Sapphire Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tadatomo
    • 学会等名
      SPIE, OPTO, Photonics West 2013
    • 発表場所
      Mscone Center, California, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Semipolar GaN substrate grown on patterned sapphire substrate by hydride vapor phase epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Tadatomo
    • 学会等名
      DPG Spring Meeting (Deutschen Physikalischen Gesellschaft)
    • 発表場所
      Regensburug University, Regensburg, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 流量変調法を用いたハイドライド気相成長によるGaNの平坦性の改善2013

    • 著者名/発表者名
      山根啓輔
    • 学会等名
      平成25年春季第60回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ストライプ状SiO2 マスクを用いた大口径半極性面GaN の高品質化2013

    • 著者名/発表者名
      古家大士
    • 学会等名
      平成25年春季第60回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] サファイア加工板上半極性面GaN のTEM による評価2013

    • 著者名/発表者名
      稲垣卓志
    • 学会等名
      平成25年春季第60回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ハイドライド気相成長による非極性面GaNの低転位化2012

    • 著者名/発表者名
      岡田成仁
    • 学会等名
      第59回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ハイドライド気相成長したGaNの熱応力を利用した自発分離2012

    • 著者名/発表者名
      山根啓輔
    • 学会等名
      第59回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Hydride Vapor Phase Epitaxy growth of Semipolar GaN on Patterned Sapphire Substrates2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, M. Ueno, K. Uchida, H. Furuya, N. Okada, K. Tadatomo
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Fabrication of large freestanding semipolar {11-22} GaN lms using r-plane patterned sapphire substrates2012

    • 著者名/発表者名
      H. Furuya, K. Yamane, N. Okada, K. Tadatomo
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Behavior of Hydride Vapor Phase Epitaxy-Grown GaN Layers on Sapphire Substrates in Successful Natural Stress-Induced Separation2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane, M. Ueno, H. Furuya, N. Okada, K. Tadatomo
    • 学会等名
      39th International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      University of California, California, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Growth of Semipolar GaN on Patterned Sapphire Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Tadatomo
    • 学会等名
      German-Japanese-Spanish Joint Workshop on Frontier Photonics and Electronic Materials and Devices
    • 発表場所
      Japanese-German Center Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydride Vapor Phase Epitaxy growth of Semipolar GaN on Patterned Sapphire Substrates2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yamane
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2012
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Growth of semipolar {20-21}GaN layers on patterned sapphire substrate with wide-terrace2012

    • 著者名/発表者名
      N. Okada
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2012
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of large freestanding semipolar {11-22} GaN films using r-plane patterned sapphire substrates2012

    • 著者名/発表者名
      H. Furuya
    • 学会等名
      International Workshop on Nitride Semiconductors 2012
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Growth of Free Standing Semipolar GaN on Patterned Sapphire Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Tadatomo
    • 学会等名
      Intensive Discussion on Growth of Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spontaneous separation using the difference in coefficient of thermal expansion between the sapphire substrate and GaN layer grown by Hydride Vapor Phase Epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      上野元久
    • 学会等名
      第31回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺, 伊豆
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Selective area growth of semipolar GaN layers on patterned sapphire substrate with wide terrace by MOVPE and HVPE2012

    • 著者名/発表者名
      石川明
    • 学会等名
      第31回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      ラフォーレ修善寺, 伊豆
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] サファイア加工基板上非極性面GaN厚膜のハイドライド気相成長2012

    • 著者名/発表者名
      山根啓輔
    • 学会等名
      第4回窒化物半導体結晶成長講演会
    • 発表場所
      東京大学,東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ハイドライド気相成長法による非極性面GaNの厚膜成長2012

    • 著者名/発表者名
      只友一行
    • 学会等名
      第137回結晶工学分科会研究会
    • 発表場所
      京都テルサ,京都
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HVPE成長したr面サファイア加工基板上 {11-22} GaN2012

    • 著者名/発表者名
      古家大士
    • 学会等名
      平成24年応用物理学会中国四国支部若手半導体研究会
    • 発表場所
      山口大学,山口
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ハイドライド気相成長による非極性面GaNの低転位化メカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      岡田成仁
    • 学会等名
      平成24年秋季第73回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学,愛媛
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 半極性面GaN中のすべり面による転位の発生2012

    • 著者名/発表者名
      石川明
    • 学会等名
      平成24年秋季第73回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学,愛媛
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] r面サファイア加工基板を用いた大面積自立{11-22}GaNの作製2012

    • 著者名/発表者名
      古家大士
    • 学会等名
      平成24年秋季第73回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学,愛媛
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ハイドライド気相成長法によるGaNの選択横方向成長2012

    • 著者名/発表者名
      上野元久
    • 学会等名
      平成24年秋季第73回応用物理学会関係連合学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学,愛媛
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ハイドライド気相成長したサファイア加工基板上{10-11}GaNの結晶性評価2011

    • 著者名/発表者名
      山根啓輔
    • 学会等名
      結晶工学分科会主催2011年・年末講演会
    • 発表場所
      学習院創立百周年記念会館(東京都)
    • 年月日
      2011-12-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] n面サファイア加工基板上{10-11}GaNのハイドライド気相成長2011

    • 著者名/発表者名
      山根啓輔
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学小白川キャンパス(山形市)
    • 年月日
      2011-08-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://device.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 山口大学大学院理工学研究科 物質工学系専攻半導体デバイス工学講座 只友研究室

    • URL

      http://device.eee.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体装置の製造方法及びIII-IV族半導体の結晶成長方法2013

    • 発明者名
      山根啓輔, 只友一行, 岡田成仁
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権番号
      2013-047175
    • 出願年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 自立基板の製造方法2013

    • 発明者名
      古家大士, 東正信, 只友一行, 岡田成仁, 山根啓輔.
    • 権利者名
      山口大学
    • 出願年月日
      2013-02-26
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 窒化ガリウム結晶自立基板の製造方法2013

    • 発明者名
      橋本健宏, 古家大士, 只友一行, 岡田成仁, 山根啓輔
    • 権利者名
      山口大学、株式会社トクヤマ
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-046913
    • 出願年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体装置の製造方法及びIII―V族半導体の結晶成長方法2013

    • 発明者名
      山根啓輔, 只友一行, 岡田成仁
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-047175
    • 出願年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 自立基板の製造方法2013

    • 発明者名
      古家大士, 東正信, 只友一行, 岡田成仁, 山根啓輔
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-02-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 半導体装置の製造方法2013

    • 発明者名
      古家大士, 東正信, 只友一行, 岡田成仁, 山根啓輔
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-02-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 窒化ガリウム結晶自立基板およびその製造方法2013

    • 発明者名
      古家大士, 東正信, 只友一行, 岡田成仁, 山根啓輔
    • 権利者名
      山口大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-03-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 自立基板の製造方法2012

    • 発明者名
      古家大士, 東正信, 只友一行, 岡田成仁, 山根啓輔
    • 権利者名
      山口大学・株式会社トクヤマ
    • 産業財産権番号
      2012-039485
    • 出願年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [産業財産権] 自立基板の製造方法2012

    • 発明者名
      只友一行、岡田成仁、山根啓輔、古家大士、東正信
    • 権利者名
      株式会社トクヤマ,国立大学法人山口大学
    • 出願年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 半導体装置の製造方法2012

    • 発明者名
      只友一行、岡田成仁、山根啓輔、古家大士、東正信
    • 権利者名
      株式会社トクヤマ,国立大学法人山口大学
    • 出願年月日
      2012-02-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-09-05   更新日: 2019-07-29  

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