| 研究概要 |
シリコン基板上にMOCVDにより,GaN-LED構造を製作し,Siの加工によるGaN-Si複合MEMSを試作した.具体的には,GaN光源搭載の光スキャナー,バイオ蛍光分析用チップ,周期可変ブラッグ格子発光素子の実現に向けて試作を行った.MOCVDで試作したGaN-LEDのP型領域の活性化行い,ダイオード特性を測定した.ダイオード特性は得られたが,強い発光はまだ得られなかった.GaNが絶縁材料に近いことより,まだ十分なコンタクトが得られていないと考えられたので,電極成膜用のマグネトロンスパッタ装置を新たに導入した.電極の抵抗はまだ高いが,設計したGaN-LEDとMEMSくし型アクチュエータを融合した光スキャナー構造を試作実現した.アクチュエータの動作と蛍光放射を確認できた.バイオ蛍光分析チップでは,SiフォトダイオードをSiウエハ上に形成し,受光特性,ダイオード特性を確認できた.また,PDMSの流路をSiモールドプロセスにより形成でき,液体の流れを確認できた.GaN-LEDのSi基板を加工して基板方向への光取り出しを実現できたので,Si発光素子,PDMS流路,GaN光源の集積化が行えると考えられた.GaN-LED薄膜を自立きせて,ブラッグ周期の構造を製作した.これにGaNで製作したマイクロアクチュエータを接続した構造をMEMS加工により実現し,周期可変のアクティブ格子を実現できた.GaNを光源として利用するだけでなく,アクチュエータとして利用できることが明らかにでき,周期可変レーザヘアクチュエータを導入とともに新しいデバイスを実現するための端緒も得られた.
また,サブ波長領域でSi基板に形成した周期微細構造の上に,GaN結晶を成長することを試みた.結晶成長に特異な分布が得られた.
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