| 研究概要 |
GaNおよびZnOの薄膜結晶における光学フォノンによるヘテロ残留線の斜入射赤外反射と表面ポラリトンの全反射減衰を実験的に詳しく調査し,得られたデータのシミュレーション解析を行ってそれらの結晶の品質を評価した.いずれの薄膜結晶も光ダイオードを作成する目的でそれぞれMOCVDおよびMBEによってサファイアの結晶基板上に堆積成長させたものであり,GaNはおよそ2μm,ZnOは0.5〜1μmの厚みとなっている.
昨年度までの研究よりサファイア基板との界面近くでGaN結晶が大きな不整ひずみを持っていることが分かっていたが本年度の研究により,そのひずみが膜厚方向で大きく傾斜していることが初めて定量的に明らかになった.さらにこの傾斜性は直径2インチのディスクの中心部と周辺部とで異なることが判明した.他方,ZnOでは結晶の不整ひずみは膜内でほとんど傾斜していない.しかし厚さが0.5μm程度の薄い膜では膜全体にほぼ一様に強いひずみを受けていることが分かった.その上,膜厚を問わずキャリア電子がサファイア基板との界面近くの狭い層に閉じ込められているらしいこともプラズモンの性質より分かってきた.
以上の結果より,GaNではより効率の高い光ダイオードの作成に向けての課題が明示でき,ZnOについてはp-n接合を作成する上で克服すべき障害の実態が浮き彫りになった.
これらの成果は次ページに記載の論文に加えて,第66回応用物理学会学術講演会において"ZnO/Sapphireの斜入射ヘテロ残留線反射II"(講演予稿集No.1,p.219)および"斜入射赤外反射によるGaN/sapphireの傾斜結晶性の評価"(講演予稿集No.1,p.289)と題して発表し,また平成18年3月の第53回応用物理学関係連合講演会において"a面サファイア基板に成長させたZnO薄膜の斜入射ヘテロ残留線反射"(講演番号22a-ZH-5)と題して発表予定である.さらに,日本金属学会九州支部平成17年度合同学術講演会,第20回熊本県産学官技術交流会,第111回日本物理学会九州支部例会等においても多数の講演発表を行った.
|
