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本年度は、疑似LPE法として研究代表者等が提案しているDERI(Droplet Elimination by Radical-beam Irradiation)法について、様々なその場観察技術を用いることによりそのメカニズム解明を行うと共に、本手法をInGaN混晶成長に応用させた。
疑似LPE法を用いてInGaN成長を行った場合、Gaが優先的に膜中に取り込まれ、Inが表面に析出されること(成長方向での相分離現象)を確認した。また、成長条件を変更することを通して、InGaN中に取り込まれる(表面に析出される)In量は制御可能であることを確認した。InGaN表面に析出されたInは疑似LPE法を用いることでInNに変換形成される現象を活かし、上記プロセスを繰り返すことにより所望のIn組成を持つInN/InGaN周期構造が自然形成できることを実証した。
また、InGaN組成は、成長条件だけでなく、下地の状態によっても変化すること(成長面内での相分離現象)が明らかとなった。一例として、下地基板にスクラッチ傷を入れた場合、スクラッチ傷上ではIn組成の低いInGaNが成長し、傷がない領域ではIn組成の高いInGaNが成長した。このような現象を利用することで、今後、加工した下地基板を用いることにより、面内での組成変調制御されたInGaN成長実現の期待が持たれる。
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