|
本研究の目的は、III族窒化物大型バルク単結晶を得ることである。その基本的な方法は、(1)剥離またはエッチング可能な基板上に単結晶薄膜を形成した後、(2)それを基板として厚膜成長が可能な成長法により、成長を行う。本年度は、(1)を中心にしてa.シリコン(111)を基板とした場合、及びb.6H-SiC(0001)を基板とした場合、について検討を行った。以下それぞれの結果を記す。
a.シリコン(111)基板上のIII族窒化物成長
窒素ラディカルビームMBE(RBE)法及びMOVPE法により、実験した。RBE法では、単結晶成長が困難であった。MOVPE法では、界面制御について検討した結果、単結晶AINを高温で成長後、CaNを成長することにより、X線回折値幅が狭く、発光特性の優れた高品質結晶の作製が可能となった。しかしながらクラックが発生し、選択成長等試みたが、改善されなかった。
b.6H-SiC(0001)基板上のIII族窒化物成長
MOVPE法により成長を行った。直接CaNを成長させた場合、島状成長したが、AIN中間層、或いは緩衝層の導入によりSi面、C面共に高品質GaNの成長が可能となった。得られたGaNのX線回折半値幅は、現在得られた中で最も狭い。しかしながら、Si基板上と同様クラックが発生し、グレーデッド層の導入等試みたが、改善されなかった。一方、成長膜は容易に剥離可能であるため、今後それを基板として厚膜成長を試みる予定である。
|
