| 研究概要 |
本研究班の目的は, 陽電子消滅, 時間・空間分解分光法, 第一原理計算等を用いて, III族窒化物半導体の点欠陥の特性を明らかにし同半導体の光学的特性向上に寄与することにある.
AINや非極性面GaN, InGaN. AIGaNについて, 時間・空間分解分光法の結果と陽電子消滅測定の結果を比較することにより, 輻射・非輻射再結合過程やそのモル分率依存性と点欠陥の関係について知見を深めた. また, 本特定研究AO2「物性評価」総括を担当する吉川グループと共同でInNの点欠陥に関する研究を行った. プラズマMBEによりMg濃度を系統的に変化させたInNを作製した. Mg濃度が増大すると, InNの電気伝導性がn型からp型に変化することをECV及びホール測定法で確認した. さらにMg濃度が上昇すると, 伝導性は再びn型に変化する. Mg濃度が低い場合, 実験で得た陽電子消滅γ線ドップラー拡がり分布は, 陽電子がN空孔集合体に捕獲されている場合の第一原理計算の結果と良く一致した. 伝導性がp型からn型へ変化すると, ドップラー拡がり分布は先鋭化したが, これは, In空孔とN空孔の集合体に陽電子が捕獲されるためである. N空孔が集合すると陽電子を捕獲することから, 単独のN空孔はドナーとして働くが, それらが集合すると, 電子放出が抑えられることがわかった. 以上の実験により, p型InN作製にはN空孔の制御が重要であることを示した.
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