| 研究課題/領域番号 |
16106001
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
澤木 宣彦 名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (70023330)
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| 研究分担者 |
山口 雅史 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助教授 (20273261)
田中 成泰 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 講師 (70217032)
本田 善央 名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (60362274)
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| キーワード | GaN / ナノヘテロ構造 / MOVPE / 不純物ドーピング / 光デバイス |
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| 研究概要 |
本研究は、加工シリコン基坂上へのMOVPE選択成長法により、複数のファセットで囲まれたGaN微細単結晶を自然形成原理に従って成長させ、物性制御されたナノヘテロ構造の作製とデバイス応用を探ることを目的としている。
1.InGaN系混晶のMOVPE成長でもGaの表面拡散現象が結果を左右し、Inは局在性が強いこと、(1-101)面上での成長速度は小さく、ファセット面による成長速度の相違がAlGaN系より顕著であることが分かった。
2.Si微細(N11)ファセット面上への成長におけるGaNストライプ構造の微細化を図り200nmのナノワイヤーを作製することに成功した。
3.(1-101)面上へのMgドーピングを評価した。供給量が少ない場合は、供給量の増加と共にホール濃度が減少した。これは、Mgドープによる表面モフォロジーの変化により炭素ドーピングが変化したためと理解された。さらに、供給量が多い領域では供給量と共にホール濃度が増加した。高ドープ領域でのキャリア濃度の飽和現象は(0001)面に比べて弱く、補償効果が弱いことが分かった。
4.(311)si加工基板上への(11-22)GaN成長プロセスを検討した。トレンチの幅と深さを最適化することによりプロセスが改善され、大面積なSi基極上に均一な(11-22)GaNを作製することが可能となった。
5.(0001)GaNならびに(1-101)GaNのフェムト秒分光を行い、伝導帯における電子のエネルギー緩和過程を評価した。高エネルギー側では600ps程度の遅い緩和過程と2〜10ps程度の速い緩和過程があることが分かった。エネルギー依存性から速い緩和はLOフォノン放出過程によると予想された。
6.上記得られた(1-101)ならびに(11-22)GaN面上へのSiならびにMgドーピングを行い伝導特性評価とpn接合ダイオードの作製を試みた。逆耐圧15V、オン電圧5V程度のLED(発光波長460〜465nm)の試作に成功した。
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