| 研究課題/領域番号 |
14550296
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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 |
橋本 明弘 福井大学, 工学部, 助教授 (10251985)
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| キーワード | 窒化インジウム(InN) / エキシマレーザ / MOCVD / アンモニア / 光分解 / トリメチルインジウム(TMI) / エピタキシー / 選択成長 |
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| 研究概要 |
アンモニア(NH_3)が波長200nm以下の紫外光に対して100-1000/cm・atmという大きな吸収係数を有することに着目して、ArFエキシマレーザ(波長193nm)を用いてNH_3及びトリメチルインジウム(TMI)の光分解過程を検討し、高品質InN膜の実現、ならびに、InN膜の低温成長、選択成長などの可能性について検討した。その結果、以下のことを明らかにした。
(1)TMIのみの供給ではInの析出は起こらず、TMIとNH_3を同時供給することによってのみInNが成長する。このことはNH_3の光分解が主要因となってInNの合成反応が起こることを示している。その結果、室温という極めて低温から650℃までの温度範囲で均一性に優れたInN膜が形成できる。
(2)TMIの光分解はほとんど起こらないために、成長膜へのC等の不純物汚染が少ないと考えられる。本方法でのNH_3使用量は従来の熱分解MOCVD法の1/50〜1/100であり、このような供給量でも金属Inの混入のない高品質InN薄膜が得られ、さらに、熱分解MOCVD法の2倍以上の成長速度(〜05μm/h)が実現できる。
(4)基板表面にレーザ光を垂直に照射するにより、レーザビームパターンに対応した選択的InN薄膜成長が可能である。基板表面直上のNH_3光分解活性種が反応に関与していると考えられる。
以上のごとく、従来困難とされていたInNのArFエキシマレーザ援用MOCVD成長を世界で初めて実現し、本方法が数々の優位性を有することを明らかにした。
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