光励起有機金属気相成長法によるp型ZnO単結晶薄膜の成長

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650013
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 藤田 恭久 島根大学, 総合理工学部, 助教授 (10314618)
• Keywords: 酸化亜鉛 / ZnO / エピタキシャル成長 / MOCVD / p型 / フォトルミネッセンス / 励起子 / 窒素ドーピング

Research Abstract

ZnOを用いた高効率発光デバイスの実現に必要な低抵抗p型薄膜の成長を実現するため,本年度は有機金属気相成長法(MOCVD)によるZnO単結晶薄膜の成長において原料ガス純度の向上と、窒素ドーピングに取り組んだ.
1.原料ガス純度の検討
p型成長に有害なドナー不純物の対策として亜鉛原料を精製回数を増やしたロットと交換し,キャリア濃度の変化を調べた.亜鉛原料を数ロット(ジイソプロピル亜鉛とジメチル亜鉛)交換し,キャリア濃度を調べたが,アンドープで10^<18>〜10^<19>cm^<-3>の高濃度なn型を示し,改善は見られなかった.
2.成長速度と発光強度の改善
昨年度まで,酸素原料にイソプロピルアルコールを用いていたが,より反応性の低いターシャリーブチルアルコールを用いることにより,成長速度の改善とフォトルミネッセンスの発光強度が高くなることがわかった.
3.窒素ドープ酸化亜鉛薄膜の評価
低VI/II(酸素と亜鉛の供給比)で窒素ドーピングを行った.低温のフォトルミネッセンス測定とラマン分光で評価した結果,10^<18>〜10^<19>cm^<-3>の高濃度窒素ドーピングが達成できていることがわかった。しかし,原料ガスの純度の問題から,アンドープで高濃度なn型を示すためp型を得ることにはまだいたっていない.
今後、原料ガスの純度の改善と光照射の効果を調べることが課題である.

Research Products

• [Publications] 中井 隆一, 小川 健太郎, 中島 雅樹, 藤田 恭久: "MOCVD法による酸化亜鉛薄膜の成長に関する研究"The 5th IEEE Hiroshima Student Symposium論文集. 72-74 (2003)