| 研究課題/領域番号 |
19360148
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
鈴木 彰 立命館大学, 総合理工学研究機構, 教授 (10111931)
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| 研究分担者 |
荒木 努 立命館大学, 理工学部, 准教授 (20312126)
江村 修一 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (90127192)
園田 早紀 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 講師 (30397690)
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| キーワード | ワイドギャップ半導体 / 窒化アルミニウム / ガドリニウム / 希土類 / MBE成長法 / スパッタ製膜法 / 紫外発光 / 内殻遷移 |
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| 研究概要 |
1.薄膜成長:新規購入の小型RFスパッタ装置で、Si(111)基板上に、Arと窒素の1:1混合ガスとGd添加のA1ターゲット(Gd比率:0.5、5重量%)を用いた反応性スパッタにより、Gd添加AIN薄膜を作製した。RF出力:100〜200W、基板温度:室温〜300℃の範囲で作製を行い、最大0.7μm/hrの製膜速度を得た。MBE法によるSi(111)基板上へのAIN膜成長においては、新たに赤外光基板加熱方式を採用し、新規購入のSi用パイロメータで基板温度を直接測定した。AlクヌーセンセルとRF励起窒素セルを用い、基板温度950℃で0.35μm/hrの成長速度でAIN膜を得た。
2.薄膜構造解析・光物性測定:Gd添加AlNスパッタ膜の結晶性をXRDで、表面形態をSEMと光顕で、組成をEPMAで、紫外発光をCLで調べた。2cm×2cmの基板全面上に鏡面薄膜が得られた。ただし、Gd5%のターゲットを用いた厚膜では全面に微小クラックが入った。300℃で作製した膜は、Gd濃度に依存して波長約315nmのGd内殻遷移特有の室温紫外発光を示した。XRD測定でAINの回折ピークが見られず、膜は非晶質的であると考えられる。EPMAで得たGd濃度はターゲット中の濃度とほぼ等しかった。MBE法でのAIN膜は、Al/Nビーム比を最適化することで、ほぼ表面平坦な膜を得ることが出来た。XRDでAIN(0002)の回折ピークが得られ、Al極性の(0001)面単結晶膜であった。Gdクヌーセンセルの整備を終え、今後Gd添加を進めていく。
3.技術調査:.2007年秋応物学会、ICSCRM2007、2008年春応物学会で関連技術を調査した。
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