研究課題/領域番号 |
26246015
|
研究機関 | 弘前大学 |
研究代表者 |
小林 康之 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (90393727)
|
研究分担者 |
岡本 浩 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (00513342)
中澤 日出樹 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (90344613)
|
研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
キーワード | 分子線エピタキシー装置 |
研究実績の概要 |
研究代表者らは、2012年に六方晶窒化ホウ素(h-BN)がGaN系デバイスの機械的転写の剥離層として機能することを発見した。本研究は、上記発見をさらに発展させ、未解決の基礎項目を明らかにし、その結晶性を改善し、最終的に転写デバイス特性をさらに向上させることが目的である。そのサファイア基板上h-BN上GaN系薄膜成長の成長機構を解明するために、成長表面をその場観察することが必要である。そのためには、分子線エピタキシー装置(MBE)を用いてh-BN薄膜を成長し、その場観察手段である反射高速電子線回折(RHEED)装置により成長機構をモニターすることが必要となる。研究代表者らは、すでにMBEを用いて、h-BNエピタキシャル薄膜成長に世界に先駆けて成功した。平成26年度にh-BN用MBE装置を安全に設置し、稼働することができた。しかし、移設する際にMBE装置全体の分解、洗浄を実施したため、真空度等が設置前の状態まで回復していなかった。そのため、今年度にMBE装置のベーキング等を行いMBE装置の真空度の向上を行ったが、MBE装置自体が20年以上経過しているため、窒素プラズマライン用ターボ分子ポンプ、そして窒素プラズマセル冷却水流量計等が相次いて故障し、さらに停電等も生じたために、MBE装置を安定して稼働することができなかった。そこで本年度新規にターボ分子ポンプ及び窒素プラズマセル冷却水流量計を購入して正常動作することを確認した。同時に成長機構解明に必要なRHEEDスクリーンの交換、ビューポート取り付け、GaN系薄膜成長用Kセルの購入、取り付け等を行った。その結果、MBE装置を安定して稼働させ、h-BN及びGaN系薄膜成長を行うことができる実験環境を整備することができた。
|
現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成26年度にMBE装置を安全に設置することができたが、設置後の予期せぬトラブルや経年劣化に伴う部品の故障により修理、新品購入、メンテナンスの必要が相次いで生じ、MBE装置を安定して稼働することができず、当初予定していた計画を実施することができなかったため。
|
今後の研究の推進方策 |
昨年度、MBE装置を安定して稼働させ、h-BN及びGaN系薄膜成長を行うことができる実験環境を整備することができたため、MBE法によりサファイア基板上にh-BN薄膜成長を実現し、RHEEDによりその場観察することにより、h-BN成長機構を解明し、h-BN上のAlGaN系薄膜成長の表面平坦性、表面構造をRHEEDにより解明し、その成長機構の解明を目指す。
|