シリコンを基板として用いたIII族窒化物大型バルク単結晶の作製に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06452114
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 赤崎 勇 名城大学, 理工学部, 教授 (20144115)
• 研究分担者: 矢野 浩 名城大学, 理工学部, 講師 (60202694)
• キーワード: GaN / ヘテロエピタキシ- / 大型単結晶 / III族窒化物

研究概要

本年度は、以下の2項目につき検討を行い、現在も遂行中である。各項目につき、本年度の研究実績を纏める。
(1)HVPE法による基板用GaN単結晶の作製
本年度は、HVPE法により基板用GaN単結晶の作製を行った。基板は当初Siを用いたが、高品質結晶を得ることできないため、サファイアを用いることとした。従来のHVPE法の欠点を克服するため、Gaと基板の温度を一定で行う、単一温度加熱によりGaNの成長を行った。得られた膜はすべて反射電子線回析で単結晶を示すスポット状であった。成長速度は、最大0.5mm/分と従来の報告値では最も大きかった。今後、品質の向上が課題である。
(2)6H-SiC基板上へのGaNバルク結晶の試み
格子不整合の小さい6H-SiCを基板としてMOVPE法でGaNの成長を行った。AlN緩衝層の導入により、極めて高品質のGaN結晶の作製に成功した。室温光励起では、レーザ発振閾値27KW/cm^2と、今までの最も小さい値を示した。また、SCH構造素子を試作し、ピーク波長380nm、半値幅7nmと自然放出光としては最も狭い幅を示した。SiCはGaN成長用基板として極めて有望である。厚膜成長が今後の課題である。

研究成果

• [文献書誌] H. Sakai et al.: "GaN/GaInN/GaN double heterostmcure light emitting disde fabricated using plasma-assisted molecular feam epitaxy" Japanese foumal of Applied Physics. 34. L1429-L1431 (1995)
• [文献書誌] I. Akasaki et al.: "Stinulated euisleon by current iyection from an AlGaN/GoN/GaInN qucentum well deucl" Japanese fournal of Applied Physics. 34. L1517-L1519 (1995)
• [文献書誌] H. Amano et al.: "Fabrication and properties of AlGaN/GUN clouble hetoristructure grown on 6H-Sic(0001)si" Proc. Mater. Res. Soc. 1995 Boston. (to be published).
• [文献書誌] H. Amano et al.: "Issues for realizing practical laser diode based on group III nifndes" Proc. ISBLLED 1996, Chiba. (to be published).
• [文献書誌] I. Akasaki et al.: "Recent progrees of orystal grxth, orduchvity control, and light emitterls column III mitrides, and futhre prospects of Nuitride Rased lasen ditde" Proc. ICSCRM-95, 1995, Kyoto. (to be published).
• [文献書誌] I. Akasaki et al.: "Present and Juture of group III nitride semucorduotors" Proc. ISCS-22, 1995, Cheju. (to be published).