計画研究
本年度は、DERI法を用いたInNおよび関連混晶成長メカニズムの理解、およびこれに基づくナノ構造の作製に関する検討を実施した。まず、その場観察手法を用いたDERI法InN成長メカニズムの検討においては、成長中の光反射率モニタリング、in-situSEMによる成長表面観察により検討を進めた。DERI法によるInN成長中の成長基板表面からの光反射率の時間変化を測定した結果、Inドロップレットの形成過程およびNラジカル照射によるその消失過程をRHBED強度振動と同様に光反射率測定によってもモニタリング可能であることがわかった。これらの各種その場観察評価によって得られた結果から、DERI法InN成長メカニズムとして、InN表面上へのIn Wetting LayerとInドロップレットの形成と消失過程からなるモデルを提案した。続いて、DERI法を用いたInN/InGaN多重量子井戸構造作製を行った。DERI法をInGaN成長に応用した場合、Gaが選択的にInGaN中に取り込まれ、InGaNに取り込まれなかったInは表面にドロップレットとして偏析する。そして、Nラジカルビーム照射によりこのInがInNに変換形成される。本検討ではこのプロセスを繰り返すことによるInN/InGaN多重量子井戸構造(MQW)の作製を試みた。その結果、XRD評価においては、高次までのサテライトピークが確認され、TEMにおいても周期構造が確認されたことから本手法がInN/InGaN MQW構造の作製に対しても有効であることが示された。またInGaN成長時のInビーム量を変えることで、InGaN表面に析出するInドロップレット量を変化させ、Nラジカルビーム照射で形成するInN井戸層厚のみを変化できることがわかった。以上の結果は、DERI法を用いた新しいデバイス構造作製の可能性を大いに示すものである。
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