新規液相成長法による単結晶窒化アルミニウムの作製と成長機構の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760611
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 金属生産工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 安達 正芳 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (90598913)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 窒化アルミニウム / 液相成長 / Ga-Alフラックス / 結晶育成

研究概要

AlNはAlGaN系深紫外発光素子の基板として期待される材料である．筆者らはGa-Alフラックスを用いた独自のAlN液相成長技術の開発を行っている．本研究課題により，本手法における酸素の役割が明らかとなり，その結果を元に結晶成長メカニズムが構築された．また，液相成長のテンプレートとして窒化a面サファイア基板を用いることで，サファイア基板上のAlN結晶としては世界最高水準の品質のAlNを作製することに成功した．

研究成果

• [雑誌論文] High-quality AlN layer homoepitaxially grown on nitride a-plane sapphire (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Kenji Tsuda, Masashi Sugiyama, Junji Iida, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 雑誌名: Applied Physics express 巻: vol.6 ページ: 091001-3
  • DOI: 10.7567/APEX.6.091001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of the Dislocation and polarity in an AlN layer grown using Ga-Al flux (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Mari Takasugi, Daisuke Morikawa, Kenji Tsuda, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 雑誌名: Applied Physics express 巻: vol.5 ページ: 101001-3
  • DOI: 10.1143/APEX.5.101001
  • 査読あり
• [学会発表] Ga-Al液相法を用いた窒化サファイア基板上AlN膜成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安達正芳,福山博之,杉山正史,飯田潤二
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-22
• [学会発表] 固液界面制御による単結晶AlN膜の結晶成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福山博之,安達正芳
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-22
• [学会発表] Al極性AlN膜基板上への低酸素分圧下におけるAlN膜液相成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関谷竜太,安達正芳,大塚誠,福山博之
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-03-22
• [学会発表] Ga-Alを用いたAlNの液相成長における結晶極性と成長機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安達正芳,杉山正史,飯田潤二,田中明和,福山博之
  • 学会等名: 日本結晶成長学会
  • 発表場所: 長野
  • 年月日: 2013-11-07
• [学会発表] Ga-Alフラックスを用いたAlNの液相エピタキシャル成長法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安達正芳,福山博之,杉山正史,飯田潤二,田中明和
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] 大気中熱処理によるa面サファイア基板の表面性状の変化と表面窒化に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関谷竜太,安達正芳,大塚誠,福山博之
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] Liquid phase epitaxial growth of AlN on nitrided sapphire substrate using Ga-Al solution (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Mari Takasugi, Masashi Sugiyama, Junji Iida, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: 2013JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Polarity inversion and growth mechanism of AlN layer grown on nitrided sapphire using Ga-Al flux (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi,Mari Takasugi,Masashi Sugiyama, Junji Iida, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: 10th International Conference on Nitrided Semiconductors
  • 発表場所: アメリカ,ワシントンDC
  • 年月日: 2013-08-28
• [学会発表] Ga-Al液相成長法により成長したAlNの極性と成長メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 安達正芳,高杉茉里,杉山正史,飯田潤二,田中明和,福山博之
  • 学会等名: 日本結晶成長学会ナノ構造エピタキシャル成長分科会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-06-21
• [学会発表] Ga-Al solution growth of high-quality AlN on nitrided a-plane sapphire (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Kenji Tsuda, Masashi Sugiyama, Junji Iida, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: The Sixth Asia-Pacific Workshop on Widegap Semiconductors
  • 発表場所: 台湾,淡水
  • 年月日: 2013-05-14
• [学会発表] Ga-Al液相法により成長したAlN膜の極性反転構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安達正芳,津田健治,渡邊郁磨,杉山正史,飯田潤二,田中明和,福山博之
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Growth of high quality AlN layer and its polarity control by LPE using Ga-Al flux (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fukuyama, Masayoshi Adachi, Mari Takasugi, Masashi Sugiyama, Junji Iida, Akikazu Tanaka
  • 学会等名: Photonics West-OPTO
  • 発表場所: アメリカ,サンフランシスコ
  • 年月日: 2013-02-04
• [学会発表] High quality AlN layer homoepitaxially grown on nitrided a-plane sapphire using Ga-Al flux (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Masashi Sugiyama, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: International Workshop on Nitride Semiconductors
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Influence of oxygen partial pressure on the growth of aluminum nitride layer using Ga-Al flux (2012)
  • 著者名/発表者名: Mari Takasugi, Masayoshi Adachi, Masashi Sugiyama, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: International Workshop on Nitride Semiconductors
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Ga-Alフラックスを用いた窒化a面サファイア基板上への高品質AlN成長 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安達正芳,杉山正史,田中明和,福山博之
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Ga-Al液相成長法を用いたAlN成長における酸素分圧の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高杉茉里,安達正芳,杉山正史,田中明和,福山博之
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2012-09-13
• [学会発表] Annealing effect for unification of in-plane domain in AlN layers grown from Ga-Al flux (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayoshi Adachi, Masashi Sugiyama, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: International Symposium on Growth of III-Nitrides
  • 発表場所: サンクトペテルブルグ,ロシア
  • 年月日: 2012-07-17
• [学会発表] Effect of oxygen partial pressure on the growth of single-crystalline aluminum nitride layer using liquid phase epitaxy technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Mari Takasugi, Masayoshi Adachi, Masashi Sugiyama, Akikazu Tanaka, Hiroyuki Fukuyama
  • 学会等名: International Symposium on Growth of III-Nitrides
  • 発表場所: サンクトペテルブルグ,ロシア
  • 年月日: 2012-07-17
• [産業財産権] 窒化アルミニウム結晶の製造方法 (2013)
  • 発明者名: 大保安宏,杉山正史,飯田潤二,福山博之,安達正芳
  • 産業財産権番号: 特願2013-111290
  • 出願年月日: 2013-05-27
• [産業財産権] 窒化アルミニウム結晶の製造方法 (2013)
  • 発明者名: 福山博之,安達正芳,飯田潤二,杉山正史,大保安宏
  • 産業財産権番号: 特願2013-156766
  • 出願年月日: 2013-07-29
• [産業財産権] 窒化アルミニウム結晶の製造方法 (2013)
  • 発明者名: 福山博之,安達正芳,飯田潤二,杉山正史,大保安宏
  • 産業財産権番号: 特願2013-261161
  • 出願年月日: 2013-12-18