| 研究課題/領域番号 |
19032002
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
尾鍋 研太郎 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50204227)
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| 研究分担者 |
片山 竜二 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教 (40343115)
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| キーワード | エピタキシャル / 成長 / MOVPE / 有機金属気相成長 / 窒化物半導体 / InN / ジメチルヒドラジン / アダクト / 分離供給法 |
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| 研究概要 |
本研究では、研究期間内においてInN薄膜のMOVPE成長技術に確実な見通しをつけることを目的としている。InNのMOVPE成長には、InNの分解が生じない500〜600℃の比較的低い成長温度が必須であるが、本研究ではそのためのN原料として、一般的に用いられるNH_3よりも低温で高分解効率を有するジメチルヒドラジン(DMHy)を用いた。一方、DMHyはIn原料のトリメチルインジウム(TMIn)と室温で低蒸気圧のアダクトを形成しInN成長を阻害することから、この寄生反応を抑制することが重要となる。平成19年度は、下記各項目に示すように、原料ガスの供給方法に特別に留意して、寄生反応を抑制することに成功し、サファイア(0001)基板上のInN薄膜のMOVPE成長を実現するとともに、InN薄膜の構造的特性を成長条件との関連において明らかにした。
1) 原料の分離供給法の採用により、寄生反応を抑制することに成功した。
2) キャリアガスとしては、InNに対しエッチング効果のあるH_2を避けるべきであり、100%N_2が有効であることを確認した。
3) 成長温度500℃〜570℃においてInN成長を確認した。さらにV/III比および圧力依存性を明らかにした。
4) 六方晶InNがサファイア基板上に単一ドメインで、[10-10]InN//[11-20]sapphireのエピタキシャル関係で成長していることを確認した。
5) 質量分析器による反応ガス分析システムを設計導入し、基本性能を確認した。
これらの成果は、InNにもとづく光・電子デバイスを実用化するための高品質InN薄膜を、MOVPEにより実現することの可能性を強く示唆するものである。
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