高品質非極性面窒化ガリウム上窒化ガリウムインジウムの結晶評価

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20860057
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 岡田 成仁 山口大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70510684)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: サファイア加工基板 / GaN / GaInN / 非極性面

研究概要

研究の目的の1つである高品質な非極性面GaN結晶を作製するための新規技術を確立することができた。それは半導体の商用化に必要不可欠である「安い、大きい、高品質」を可能にする技術である。具体的にはGaNを成長させるために必要なサファイアにストライプ構造を作製し、形成されたサファイアの側壁から非極性面GaNを成長させる方法である。最終的にこの方法によって作製した非極性面GaN上にGaInN成長させ評価し、優れたGaInN結晶を得るための条件を見出すことができた。

研究成果

• [雑誌論文] Growth of Semipolar (1122) GaN Layer by ControllGaInNisotropic Growth Rates in r-Plane Patterned Sapphire Substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Okada, H. Kurisu, K. Tadatomo
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 2 ページ: 091001
• [雑誌論文] Growth of m-GaN layers by epitaxial lateral overgrowth from sapphire sidewalls (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Okada, Y. Kawashima, K. Tadatomo
  • 雑誌名: physica status solidi(a) 206No.6 ページ: 1164-1167
• [雑誌論文] Direct Growth of m-plane GaN with Epitaxial Lateral Overgrowth from c-plane Sidewall of Sapphire (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Okada, Y. Kawashima, K. Tadatomo
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 1 ページ: 111101
• [雑誌論文] Characterization of semipolar (112￣2) GaN on c-plane sap-phire sidewall of patterned r-plane sapphire substrate without SiO2 mask
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kurisu, Kazuma Murakami, Yuki Abe, Narihito Okada, Kazuyuki Tadatomo
  • 雑誌名: physica status solidi (in press)
• [雑誌論文] Growth mechanism of nonpolar m-plane GaN on maskless patterned a-plane sapphire substrate
  • 著者名/発表者名: Yuji Kawashima, Kazuma Murakami, Yuki Abe, Narihito Okada, Kazuyuki Tadatomo
  • 雑誌名: physica status solidi (in press)
• [学会発表] 窒化処理を行ったサファイア加工基板上GaNの側壁選択成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡田成仁, 大下弘康, 栗栖彰宏, 川嶋佑治, 只友一行
  • 学会等名: 成22年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学, 神奈川県
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] マスクレスm面サファイア加工基板上の非極性GaNの成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大下弘康, 阿部結樹, 村上一馬, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成22年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学, 神奈川県
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] n面サファイア加工基板上c面側壁からの半極性{10-11}面GaN選択横方向成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高見成希, 栗栖彰宏, 村上一馬, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成22年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学, 神奈川県
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] テラス幅の広いr面サファイア加工基板を用いた(11-22) GaNの成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 栗栖彰宏, 村上一馬, 阿部結樹, 品川拓, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成22年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学, 神奈川県
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] a面サファイア加工基板上に成長するm面GaNの成長条件依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大下弘康, 川嶋佑治, 村上一馬, 李伯成, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成21年第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
  • 発表場所: 山口大学, 山口県
  • 年月日: 20091121-20091122
• [学会発表] r面サファイア加工基板上c面側壁からの半極性(11-22)GaN選択横方向成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 高見成希, 栗栖彰宏, 村上一馬, 李伯成, 松本大志, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成21年第11回IEEE広島支部学生シンポジウム
  • 発表場所: 山口大学, 山口県
  • 年月日: 20091121-20091122
• [学会発表] 様々なマスクレス加工基板上の非極性面GaNの成長機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡田成仁, 大下弘康, 栗栖彰宏, 川嶋佑治, 只友一行
  • 学会等名: 第39回結晶成長国内会議
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知県
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Growth mechanism of nonpolar m-GaN on patterned a-plane sapphire substrate (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuji Kawashima, Kazuma Murakami, BoCheng Li, Hiroyuki Matsumoto, Narihito Okada, Kazuyuki Tadatomo
  • 学会等名: The 8th International Conference on Nitride Semiconductor
  • 発表場所: ICC, Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-10-22
• [学会発表] Epitaxial lateral overgrowth of semipolar (11-22) GaN from c-plane sapphire sidewall of patterned r-plane sapphire substrate without SiO2 mask (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Kurisu, K. Murakami, Y. Abe, N. Okada, K. Tadatomo
  • 学会等名: The 8th International Conference on Nitride Semiconductors
  • 発表場所: ICC, Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] マスクレスサファイア加工基板上の非極性GaNの成長メカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 川嶋佑治, 村上一馬, 阿部結樹, 栗栖彰宏, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成21年秋季第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学, 富山県
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 半極性(11-22) GaN成長におけるr面サファイア加工基板のオフ角の最適化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗栖彰宏, 村上一馬, 阿部結樹, 松本大志, 品川拓, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学, 富山県
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] r面サファイア加工基板上c面側壁からの半極性(11-22)GaN選択横方向成長とLEDへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 栗栖彰宏, 南雅博, 河野創一郎, 石田文男, 光井靖智, 村上一馬, 李伯成, 松本大志, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成21年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学, 茨城県
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] a面サファイア加工基板上に成長するm面GaNの成長配向依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 川嶋佑治, 村上一馬, 李伯成, 河野創一郎, 石田文男, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成21年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学, 茨城県
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 側壁選択横方向成長を用いたa面サファイア加工基板上のm面GaN成長 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川嶋佑治, 村上一馬, 松本大志, 李伯成, 河野創一郎, 光井靖智, 石田文男, 岡田成仁, 只友一行
  • 学会等名: 平成20年秋季第69回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 中部大学, 愛知県
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] Direct growth of m-plane GaN on grooved-patterned a-plane sapphire substrate with SiO2 mask (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Okada, Y. Kawashima, K. Tadatomo
  • 学会等名: International Workshop on Nitride Semiconductors 2008
  • 年月日: 2008-10-09
• [備考]
  • URL: http://device.eee.yamaguchi-u.ac.jp/
• [産業財産権] 半導体基板及びその製造方法 (2011)
  • 発明者名: 只友一行、岡田成仁
  • 権利者名: 国立大学法人山口大学
  • 産業財産権番号: 特許・特願2010-037025
  • 出願年月日: 2011-02-23
• [産業財産権] 半導体基板及びその製造方法 (2009)
  • 発明者名: 只友一行、岡田成仁
  • 権利者名: 国立大学法人山口大学
  • 産業財産権番号: 特許・PCT/JP/2010/023846
  • 出願年月日: 2009-08-20