| 研究課題/領域番号 |
20H00352
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
森 勇介 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (90252618)
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| 研究分担者 |
上殿 明良 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20213374)
津坂 佳幸 兵庫県立大学, 理学研究科, 准教授 (20270473)
酒井 朗 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20314031)
河村 貴宏 三重大学, 工学研究科, 助教 (80581511)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | GaN / OVPE / 低抵抗 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では高品質かつ厚膜のOVPE GaN結晶を作製し、PNダイオード（PND）と特性を確認することを目的としている。前年度は200um/hの速度でGaN結晶が得られることを確認した。R4年度は、GaN結晶の高速成長・厚膜化に加え、得られた結晶について欠陥密度の評価、PNDの作製を行った。高水素濃度かつ、低アンモニア・高ガリウムの条件下で結晶成長を行うことで最大成長速度500um/hの高速成長で膜厚1mmの結晶を得ることに成功した。ガリウム原料の消費量の都合で2mmまでは到達しなかったが、今後原料ボートの改良により、本成果の延長上で到達可能と考えている。
陽電子対消滅による欠陥密度評価も行った。HVPE法やNaフラックス法で作製された欠陥フリーのGaN結晶の比べ、S値が高いことから、高濃度の酸素不純物の混入に伴い、補償される形で空孔型欠陥が導入されることが示唆されていた。
名古屋大学において実際にPN層の形成及びデバイスの作製を行った。当初、市販のHVPE基板に比べてピットが多く発生する傾向であったが、エピタキシャル成長条件の改良により抑制に成功した。PNDの逆方向特性については、リーク電流の少ない素子の歩留まりについては、概ね市販GaN結晶上のPNDと同等であった。一方、試料によっては歩留まりが極めて高いものもあり、ファセット成長促進による低転位化効果が関係していると考えている。順方向については、電気抵抗が飛躍的に減少する電導度変調が確認でき、高酸素濃度ドープによる高キャリア濃度OVPE GaN基板の優位性を示すことができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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