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2007 年度 実績報告書

RF-MBE法によるInNおよび関連混晶の成長と量子ナノ構造の形成

計画研究

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-
研究課題/領域番号 18069012
研究機関立命館大学

研究代表者

名西 やす之  立命館大学, 理工学部, 教授 (40268157)

研究分担者 荒木 努  立命館大学, 理工学部, 准教授 (20312126)
山口 智広  立命館大学, 総合理工学研究機構, 研究員 (50454517)
キーワードInN / RF-MBE / p形ドーピング / 無極性 / ナノコラム
研究概要

・新たな無極性面InN結晶成長として、(100)LiAlO_2基板上にM面(10-10)InNの結晶成長を行った。V/III比を最適化することで、C面InNの混在を抑制し、(10-10)InN//(100)LiAlO_2、[0001]InN//[010]LiAlO_2、[1-210]InN//[001]LiAlO_2の関係を持ってシングルドメインのM面InNを成長できることを明らかにした。
・無極性面p形InNの検討として、R面サファイア基板上へのMgドープA面InN結晶成長とその特性評価を行った。ECV評価の結果より、MgドープA面InNにおいてもMgドープC面InN同様に、結晶内部のバルク領域でp形伝導性を示していると考えられる結果が得られた。
・高品質結晶成長実現へのアプローチとして、加工基板を用いた配列制御InNナノコラムの成長を行った。ホールパターンの形状および成長条件を最適化することにより、InNナノコラムの配列制御が可能であることを見出した。また断面TEM観察の結果、ほとんどのInNナノコラムにおいて螺旋転位、刃状転位ともに発生していないことが明らかとなった。
・赤外カソードルミネッセンス(CL)法を用いて、貫通転位が発光特性に与える影響について検討を行った。貫通転位密度の異なる試料のCL結果より、InNにおいても貫通転位がCLの非発光領域として影響することが明らかとなった。
・本年度導入した新規RF-MBE成長装置を用いて、GaNテンプレート基板上へ平坦な表面モフォロジー(AFM RMS値0.5nm)、良好な結晶性(XRC FWHM(0002)面で8min.、(10-12)面で25min.)、電気的特性(キャリア濃度10^<18>/cm^3台前半、移動度1200cm^2/Vs以上)を有する高品質InN結晶を安定して得られるにいたっている。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Transmission Electron Microscopy Characterization of Position-Controlled InN Nanocolumns2008

    • 著者名/発表者名
      S. Harui, H. Tamiya, T. Akagi, H. Miyake, K. Hiramatsu, T. Araki and Y. Nanishi
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 47

      ページ: 5330-5332

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation Between Threading Dislocations and Nonradiative Recombination Centers in InN Observed by IR Cathodoluminescence2008

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, K. Kosaka, S. Harui, D. Muto, H. Naoi, T. Araki, Y. Nanishi
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials 37

      ページ: 603-606

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mg-doped N-polar InN Grown by RF-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      D. Muto, H. Naoi, S. Takado, H. Na, T. Araki, and Y. Nanishi
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 955

      ページ: 0955-I08-01

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal and Chemical Stabilities of In-and N-Polar InN Surfaces2007

    • 著者名/発表者名
      H. Naoi, D. Muto, T. Hioka, Y. Hayakawa, A. Suzuki, T. Araki, and Y. Nanishi
    • 雑誌名

      phys. stat. sol.(b) 244

      ページ: 1834-1838

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Position-Controlled InN Nano-dot Growth on Patterned Substrates by ECR-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, H. Naoi, T. Araki, and Y. Nanishi
    • 雑誌名

      Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 955

      ページ: 0955-I07-01

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of localized donor states in transport and photoluminescence of InN revealed by hydrostatic pressure studies2007

    • 著者名/発表者名
      T. Susuki, A. Kaminska, G. Franssen, H, Teisseyre, L.H. Dmowski, J.A. Plesiewicz, H.L. Lu, W.J. Schaff, M. Kurouchi, and Y. Nanishi
    • 雑誌名

      phys. stat. sol.(b) 244

      ページ: 1825-1828

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microstructure of A-plane InN grown on R-plane Sapphire by ECR-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe, Y. Kumagai, A. Tsuyuguchi, H. Naoi, T. Araki, Y. Nanishi
    • 雑誌名

      phys. stat. sol.(c) 4

      ページ: 2556-2559

    • 査読あり
  • [雑誌論文] M. Noda, Y. Kumagai, S. Takado, D. Muto, H. Na, H. Naoi, T. Araki, Y. Nanishi2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nods, Y. Kumagai, S. Takado, D. Muto, H. Na, H. Naoi, T. Araki, Y. Nanishi
    • 雑誌名

      phys. stat. sol.(c) 4

      ページ: 2560-2563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of In-rich InA1N films on(0001) sapphire by RF-MBE and their properties2007

    • 著者名/発表者名
      H. Naoi, K. Fujishima, S. Takado, M. Kurouchi, D, Muto, T. Araki, H. Na, and Y. Nanishi
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Materials 36

      ページ: 1313-1319

    • 査読あり
  • [学会発表] X線光電子分光法によるMgドープInNの表面評価2008

    • 著者名/発表者名
      緩利友晶紀、野田光彦、武藤大祐、山口智広、金子昌充、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] A面(11-20) InNに対するMgドーピングの効果2008

    • 著者名/発表者名
      野田光彦、武藤大祐、山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] InN MISダイオードの順方向電気的特性2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤丈、檜木啓宏、武藤大祐、前田就彦、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] M面(10-10)InN結晶成長および電気的特性の評価2008

    • 著者名/発表者名
      高木悠介、野田光彦、武藤大祐、山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] GaN/InN界面におけるInとGaのインターミキシング2008

    • 著者名/発表者名
      武藤大祐、山口智広、澤田慎也、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季 第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] TEMを用いたN極性MgドープInNの極微構造評価2008

    • 著者名/発表者名
      野沢浩一、春井聡、武藤大祐、山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] 低速陽電子ビームを用いたMgドープInNの点欠陥の検出2008

    • 著者名/発表者名
      成田幸輝、伊東健一、中森寛人、本多典宏、上殿明良、武藤大祐、荒木努、名西〓之、石橋章司
    • 学会等名
      2008年(平成20年)春季第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] Growth and structural investigation of high-In-composition InGaN/GaN Nanostructures2008

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi, A. Pretorius, A. Rosenauer, D. Hommel, T. Araki, and Y. Nanishi
    • 学会等名
      Workshop on Frontier Photonic and Electronic Materials and Devices -2008 Japanese-German-Spanish joint Workshop-
    • 発表場所
      The Prince Hakone (Hakone, Japan)
    • 年月日
      2008-03-05
  • [学会発表] RF-MBE Growth and Properties of Mg-doped Polar and Non-polar InN and In-rich InGaN2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Nanishi
    • 学会等名
      Topical Workshop on achieving p-type InN
    • 発表場所
      The Prince Hakone (Hakone, Japan)
    • 年月日
      2008-03-04
  • [学会発表] TEM Characterization of position-controlled InN nanocolumns2007

    • 著者名/発表者名
      S. Harui, H. Tamiya, T. Araki, H. Miyake, K. Hiramatsu, T. Araki, Y. Nanishi
    • 学会等名
      2007 MRS Fall MEETING
    • 発表場所
      Hypes Convention Center & Sheraton Boston Hotel (Boston, MA, USA)
    • 年月日
      2007-11-27
  • [学会発表] RF-MBE法による(100)LiAIO_2基板上M面(10-10)InNの結晶成長2007

    • 著者名/発表者名
      高木悠介、野田光彦、武藤大祐、山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      第37回結晶成長国内会議(NCCG-37)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2007-11-07
  • [学会発表] MgドープA面(11-20)InNの結晶成長と電気的特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      野田光彦、武藤大祐、山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      第37回結晶成長国内会議(NCCG-37)
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2007-11-07
  • [学会発表] Fabrication of patterned InN nano-columns by ECR-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      T. Araki, T. Yamaguchi, S. Harui, H. Miyake, K. Hiramatsu, Y. Nanishi
    • 学会等名
      7th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-7)
    • 発表場所
      MGM GRAND HOTEL (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Electrical Properties of P-type N-polar InN Grown by RF-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      D. Muto, H. Naoi, S. Fukumoto, K. M.Yu, N. Miller, R. E. Jones, J. W. Ager III, E. E. Haller, T. Araki, Y. Nanishi, and W. Walukiewicz
    • 学会等名
      7th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-7)
    • 発表場所
      MGM GRAND HOTEL (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Study on surface electron accumulation on A-plane InN by electrolyte-based capacitance-voltage measurements2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nods, S. Fukumoto, D. Muto, K. M. Yu, N. Miller, R. E. Jones, J. W. Ager III, E. E. Haller, H. Naoi, T. Araki, Y. Nanishi and W. Walukiewicz
    • 学会等名
      7th International Conference on Nitride Semiconductors (ICNS-7)
    • 発表場所
      MGM GRAND HOTEL (Las Vegas, USA)
    • 年月日
      2007-09-20
  • [学会発表] 水素・窒素混合プラズマ照射によるInNの表面エッチングに関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      和田伸之、澤田慎也、山口智弘、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2007年(平成19年)秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] ECR-MBE法を用いた加工GaN基板上の配列制御したInNナノコラム成長2007

    • 著者名/発表者名
      田宮秀敏、春井聡、山口泰平、赤木孝信、三宅秀人、平松和政、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2007年(平成19年)秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] 原子状水素照射によるRF-MBE成長InNの光学特性の変化2007

    • 著者名/発表者名
      草塩卓矢、福田貴之、武藤大祐、野田光彦、赤木孝信、直井弘之、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2007年(平成19年)秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] ECV方を用いたA面InNの表面電荷蓄積層の評価2007

    • 著者名/発表者名
      野田光彦、武藤大祐、K. M. Yu, R. E. Jones, W. Walikiewicz, 山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2007年(平成19年)秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] P形MgドープInNの結晶成長とその電気的特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      武藤大祐、野田光彦、K. M. Yu, J. W. Ager, W. Walukiewicz, 山口智広、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2007年(平成19年)秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] TEMを用いた配列制御InNナノコラムの極微構造評価2007

    • 著者名/発表者名
      春井聡、田宮秀敏、赤木孝信、三宅秀人、平松和政、荒木努、名西〓之
    • 学会等名
      2007年(平成19年)秋季 第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] Study on ECR-MBE Growth and Properties of A-plane InN on R-plane Sapphire2007

    • 著者名/発表者名
      T. Araki, Y. Kumagai, S. Watanabe, T. Akagi. H. Naoi, Y. Nanishi
    • 学会等名
      International Conference on Crystal Growth(ICCG15)
    • 発表場所
      Grand America and Little America hotels(Salt Lake City, USA)
    • 年月日
      2007-08-13
  • [学会発表] Growth of InN hexagonal pyramids on hole-patterned GaN templates by ECR-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuoka, T. Yamaguchi, S. Harui, T. Akagi, K. Hiramatsu, H. Miyake, H. Naoi, T. Araki, and Y. Nanishi
    • 学会等名
      International Conference on Crystal Growth(ICCG15)
    • 発表場所
      Grand America and Little America hotels(Salt Lake City, USA)
    • 年月日
      2007-08-13
  • [学会発表] Infrared Cathodoluminescence measurements of InN films2007

    • 著者名/発表者名
      T. Akagi, K. Kosaka, S. Harui, H. Naoi, T. Araki. Y. Nanishi
    • 学会等名
      TMS 2007 ELECTRONIC MATERIALS CONFERENCE
    • 発表場所
      University of Notre Dame(Indiana, USA)
    • 年月日
      2007-06-21
  • [学会発表] Study on Growth of Mg-doped InN by RF-MBE and its Electrical Properties2007

    • 著者名/発表者名
      D. Muto, H. Naoi, S. Takado, T. Araki, and Y. Nanishi
    • 学会等名
      The 19th Indium Phosphide and Related Materials Conference(IPRM2007)
    • 発表場所
      Kunibiki Messe(Matsue, Japan)
    • 年月日
      2007-05-15

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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