Naフラックス法における三次元成長モードを活用したデバイスキラー欠陥抑制技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01681
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分30010:結晶工学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 今西 正幸 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00795487)
• 研究分担者: 藤平 哲也 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (00463878) ; 津坂 佳幸 兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (20270473) ; 宇佐美 茂佳 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30897947)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2026年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2025年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: GaN / 転位 / 三次元成長 / ファセット成長 / 酸素不純物

研究開始時の研究の概要

本研究では、GaN基板の低転位密度化及び螺旋転位フリー化に向け、酸素不純物により誘起された三次元成長層を活用し、複数の転位同士の集約・合体を促進することを目的とする。作製したGaN結晶について、X線トポグラフィや透過型電子顕微鏡（TEM）を用いて転位の成分も特定する。当該GaN基板上にPNダイオードも作製し、低電流リーク素子の取得歩留まりが向上するか検証も行う。異なるサイズの素子を多数設置し、逆方向電圧印加時の電流―電圧（I-V）特性を測定する。電流リークの小さい素子の取得歩留まりから、キラー欠陥密度を予測する。