| 研究課題/領域番号 |
09555097
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
山本 あき勇 福井大学, 工学部, 教授 (90210517)
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| 研究分担者 |
高岡 英俊 NTTーAT, 材料開発&分析センター, 担当課長
橋本 明弘 福井大学, 工学部, 助教授 (10251985)
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| キーワード | GaN / GaAs / 窒化 / アンモニア / 閃亜鉛鉱構造 / ウルツ鉱構造 / SSD法 |
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| 研究概要 |
1. GaAs基板の窒化処理によるGaNバルク結晶作製の検討
GaAs基板の窒化によるGaNバルク単結晶基板作製の可能性を明らかにするため、GaAs(100)基板表面に形成されるGaN層の厚さおよび結晶構造の支配要因を検討した。
・基板表面に形成されるGaN層は閃亜鉛鉱構造を有し、その厚さは窒化時間のほぼ1/2乗に比例して増大する。このことから、N又はAsの拡散過程が支配要因になっているといえる。
・長時間(>20時間)の窒化を行なうと、上記GaN層の中から<111>A方向に伸びた板状のウルツ鉱構造GaNが形成され、その成長速度が著しく大きいため、ウエハ全体が板状結晶へと変化する。また、板状結晶の成長のため、閃亜鉛鉱構造GaN層の成長は停止する。
・上記のウルツ鉱構造板状GaN結晶の種は閃亜鉛鉱構造GaN層の中に存在する。すなわち、窒化の過程で閃亜鉛鉱構造(111)A面に垂直な方向にC軸を有するウルツ鉱構造結晶が形成され、これが種となっている。
2. 合成溶質拡散(SSD)法によるGaNバルク結晶作製の検討
他のバルク結晶成長法として、従来GaPやInPの結晶成長法として検討されたSSD法についての検討を開始した。約1000℃の金属Gaにアンモニアを供給することにより、3時間の処理で0.2mm角程度のウルツ鉱構造GaN結晶が成長することを見い出した。
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