研究課題
若手研究
省エネルギー特性に優れたGaN系デバイスの信頼性を向上し、実用化するためにはGaN結晶の高品質化が必要である。本申請研究では、申請者らが最近見出した高品質GaN結晶成長技術を発展させ、更なる高純度化及び大口径化技術の確立に取り組んだ。これまで実現できなかった窒素濃度の高い薄液での持続成長を可能にし、高速成長を実現した。加えて、リチウム添加により結晶中酸素濃度を大幅に低減することに成功した。当該手法は将来の量産化プロセスにも十分適用可能な実用性の高い手法であると期待できる。
結晶工学
現在GaN基板製造の主流となっているのはHVPE法であり、高純度かつ大口径のGaN結晶が得られているが、1cm角あたり10の6乗個程度の転位が残存してしまう。最も低転位化に成功している手法は、Naフラックス法同様の液相成長であるアモノサーマル法であり、1cm角あたり10の4乗個以下まで低転位化を実現しているが、不純物の低減が課題である。本研究において従来法では実現できなかった、1cm角あたり10の4乗個以下の低転位、高純度を全て同時に満たすことを可能にする手法を開発した。
