| 研究課題/領域番号 |
06452107
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
尾鍋 研太郎 東京大学, 工学部, 助教授 (50204227)
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| 研究分担者 |
矢口 裕之 東京大学, 工学部, 助手 (50239737)
近藤 高志 東京大学, 工学部, 助手 (60205557)
深津 晋 東京大学, 教養学部, 助教授 (60199164)
白木 靖寛 東京大学, 先端科学技術センター, 教授 (00206286)
伊藤 良一 東京大学, 工学部, 教授 (40133102)
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| キーワード | 窒化物混晶半導体 / GaPN混晶 / ワイドギャップ化合物半導体 / 準安定混晶半導体 / ガリウムリン / 窒化ガリウム / 有機金属気相成長法 / MOVPE法 |
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| 研究概要 |
本年度はGaP上へのGaPN混晶の結晶成長、光学的性質などの物性評価、およびエネルギーギャップのN組成依存性の理論解析を進め、以下の成果を得た。
1. GaPN混晶のMOVPE成長において、混晶組成の成長温度依存性、供給原料比(P対N)依存性、およびGa原料供給速度依存性を明らかにした。とくに混晶組成がN原子の結晶成長表面からの再脱離過程に大きく支配されることを明らかにした。これらの結果に基づき、N組成が6%までの混晶の実現に成功した。
2. GaPN混晶の電子準位の混晶組成依存性を、フォトルミネッセンスおよびフォトルミネッセンス励起分光、光吸収、ピエゾリフレクタンス、フォトリフレクタンスなどの光学的手段を用いて調べた。間接遷移ギャップ近傍においては、N組成の増加とともに、フォトルミネッセンスにおける発光スペクトルの低エネルギー化を明らかにした。同時にバンド端近傍の局在準位の準局在化および状態密度のテイリング効果を確認した。直接遷移ギャップについては明らかな混晶組成依存性は確認できていないが、やはり状態密度のテイリング効果が見られることが明らかになった。
3. 強結合近似に基づく理論計算により、GaPN混晶のエネルギーギャップの混晶組成依存性の解析を行った。N原子の大きな電気陰性度のために、組成依存性に大きなボウイングが存在することが明らかになった。またそのために、GaPN混晶の低N組成域において、Nの増加とともにエネルギーギャップが低エネルギー化する傾向が生じることが確認できた。
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