|
単結晶窒化アルミニウム（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．しかしながら，これまでに大口径なAlN単結晶を安価に作製する手法は確立していない．申請者はGa-Alフラックスを用いたサファイア基板上への独自のAlN液相成長技術の開発を行っている．本研究課題では，実用化に向けた大型化を行うとともに，フラックスの窒素溶解度や融液熱物性等の基礎データを取得することで，融液ダイナミクス・結晶成長メカニズムを解明・理解し，その知見を元に高品質化および高速成長化を目指している．2017年度は，2016年度に引き続き，これまでに得た知見を元にして，r面サファイア基板上への非極性面AlNの成長を行った．
2016年度までの研究で，a軸方向に1度オフさせたr面サファイア基板をテンプレートとして用いることで，シングルドメインのAlNの作製に成功していた．2017年度は，系統的に成長条件を変化させることで，AlNの成長に及ぼす成長条件の影響を調べ，AlNの生成条件の確立を試みた．その結果，非極性面AlNを作製するためには，液相成長前に行なう，窒化反応による基板の前処理を精密にコントロールする必要があることが明らかとなった．さらに，非極性面を作製するために最適な温度よりも高い温度で基板の窒化処理を行うと，半極性面のAlNが生成することが分かった．この成果については，2018年にポーランドで開催される国際シンポジウムにて発表する予定である．
|
