研究課題
サファイア基板上にAl単結晶を成長した後にGaN薄膜及び発光ダイオード製作のため、２点を中心に検討を行った。第１点は、Alを表面窒化し、GaN成長後、GaNにクラックが生じ、下部Alが表面に這い上がる現象が確認され、その改善を行うために、低温GaN堆積層を挿入することである。また、MIS型発光ダイオードにおける発光強度の均一性に問題があることがわかったので、絶縁層の均一性向上のため、酸化アルミニウムからAlNに材料変更を行う点である。近紫外透明電極については、GaInOx酸化物が将来性が高いとの判断から、引き続き検討を行った。アルミニウム槽の表面を窒化処理し、AlNを形成後、GaN低温堆積層導入により、クラックが減少し、素子応用について可能性を示すことができた。一方、GaN系集積化MIS型発光ダイオードをフォトリソグラフィーを用いて形成したところ、これまでに実現できなかった室温における発光が安定して観測されるようになったが、不均一な発光パターンが観測された。これは、絶縁層であるアルミニウム酸化物の膜厚に問題があると考えている。そこで、アルミニウム酸化物をAlN単結晶でヘテロエピタキシャル成長を行い、原子レベルでの膜厚の均一化を試みることにした。AlN/GaNヘテロ構造製作をMBE法により検討を行った。+c面で結晶成長を行うことにより原子層レベルで均一なAlN薄膜形成は実現できたが、素子化を行った場合、逆方向リーク電流が非常に増加する結果を得た。酸化物の場合には、「Alフェースパック法」により低減できたので、窒化物にも同種の技術導入が必要と考える。
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すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (52件) (うち国際学会 37件、 招待講演 9件)
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