| 研究課題/領域番号 |
25289093
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
東脇 正高 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所 グリーンICTデバイス先端開発センター, センター長 (70358927)
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| 研究分担者 |
尾沼 猛儀 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (10375420)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | MBE / 酸化物 / 窒化物 / 半導体物性 / 先端機能デバイス |
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| 研究実績の概要 |
H28年度 窒化物/酸化物ヘテロ構造の研究開発においては、β-Ga2O3 (-201)基板上に厚さ5 nmのAlN薄膜を分子線エピタキシー (MBE) 成長したAlN/Ga2O3ヘテロ構造を作製し、構造、電気的特性評価を行った。なお、AlN成長前にGa2O3基板表面を窒化処理したもの（サンプルA）と、窒化せずにAlNを成長したもの（サンプルB）の、構造は同一であるが成長プロセスが異なる2種類のサンプルを用意した。最初に、両サンプルの断面構造を透過型電子顕微鏡観察した結果、サンプルAでは多結晶AlN層、サンプルBではアモルファスAlN層を介した単結晶AlN層が確認された。次に、両サンプルAlN上に原子層堆積法により厚さ20 nmのAl2O3層を形成した後、アノード、カソード電極をエピ面、基板裏面にそれぞれ蒸着することでダイオード構造を作製し、その電気的特性を評価した。サンプルA、B共に、測定した容量－電圧特性は、期待するAlN/Ga2O3界面に二次元電子ガス (2DEG) が形成されている場合の理想特性とは大きく異なるものであった。この結果は、両構造において2DEGが形成されなかったことを意味する。両サンプルともにAlN層の品質が低く、強いc軸配向が得られなかったことが原因と考えられる。
Ga2O3基礎物性に関する研究においては、β-Ga2O3薄膜とバルク単結晶の反射および透過分光エリプソメトリ測定を行い、光学定数を評価した。サンプルには、c面サファイア基板上にMBE成長したGa2O3 (-201)薄膜と、MgドープGa2O3 (010)基板を用いた。解析結果から、β-Ga2O3特有の光学異方性と、そのバンド構造から遷移エネルギーと共に吸収係数が大きくなることが、これまで報告されてきたバンドギャップ値に4.4~5.0 eV程度のばらつきが存在することに繋がったと考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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