新規ハイブリッド型高速気相成長法を用いた超低欠陥窒化ガリウム結晶の創製

• 研究課題/領域番号: 23K17743
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 村上 尚 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90401455)
• 研究期間 (年度): 2023-06-30 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: エピタキシャル成長 / 窒化ガリウム / 転位 / 低転位密度 / ハライド気相成長

研究開始時の研究の概要

本研究では、GaNウエハの無転位化、大口径化、低コスト化の三つを満たすアプローチとして、THVPEとHVPEのハイブリッド法によるGaN高速成長を推進する。GaN微小種結晶の上でのGaCl3分子の吸着特異性を利用した選択的成長による低転位化、THVPE/HVPEハイブリッド成長による意図的な非成長領域形成による低転位化の二つのアプローチ検討を行う。さらに、拡径成長を組み合わせて、これまで達成がなされていない超低転位密度かつ大口径のGaN厚膜結晶の創製を目指す。また、転位の伝搬挙動を光学的手法や電子顕微鏡により明らかにし、効率的な転位低減のアプローチ提案、転位低減メカニズムを明らかにする。