| 研究領域 | 窒化物光半導体のフロンティア-材料潜在能力の極限発現- |
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| 研究課題/領域番号 |
18069009
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| 研究機関 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
川西 英雄 工学院大学, 工学部, 教授 (70016658)
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| 研究分担者 |
長谷川 文夫 工学院大学, 工学部, 教授 (70143170)
本田 徹 工学院大学, 工学部, 助教授 (20251671)
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| キーワード | 深紫外半導体レーザ / 歪み制御 / 窒化物半導体 / バッファ層 / エビタキシャル成長 |
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| 研究概要 |
本研究の目的を要約すると、紫外・深紫外域で効率よく発光する半導体光デバイスの実現を目指し、そこに用いられる結晶品質を高品質化するために、結晶品質の評価方法の確立、そのための新しい手法の提案とその手法の妥当性を研究するとともに、高品質化したAlGaN結晶を用いて未開拓の紫外・深紫外域発光デバイスを開発することである。
平成18年度の研究成果の主なものを以下にまとめる。
(1)結晶内の「らせん転位』、「刃状転位」、「混合転位」を、間接的、直接的に解析できる手法(X線回折装置と透過型電子顕微鏡)を確立し、エピタキシャル成長した結晶を、自ら、素早く分析・評価できるよう研究体制を整備した。
(1)X線回折法による転位密度評価(c面成長結晶における転位密度の間接評価)法の確立
(2)透過型電子顕微鏡による各種転位の評価(転位の直接観察)
(2)世界でトップレベルの高品質AIN、AIGaN結晶を「歪み制御法」と「交互供給法」とにより成長
(1)AINテンプレートの高品質化
(2)AINテンプレートの下地のバッファ層として、(AIN/GaN)多重バッファ層構造を挿入し、その構造を原子レベルで変化、AINの残留歪みを制御し、AIN結晶の品質を改良する新しい手法を提案した。その結果、a-軸方向に引っ張り歪みを加えることで高品質化ができることを確認した。高品質化したAINテンプレート上に高品質AIGaN結晶を成長。その結晶品質は、テンプレートの品質に支配されることを確認した。この手法で、AIGaN結晶の品質を向上した。
(3)「交互供給法」と呼ぶ、新しい結晶成長法により、点欠陥の低減の可能性を明らかにした。
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