2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14655008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
芳井 熊安 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大参 宏昌 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00335382)
垣内 弘章 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10233660)
安武 潔 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80166503)
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| Keywords | 窒化物半導体 / AlN / レーザ / 紫外光 / PA-MBE / エピタキシャル成長 / Al_xGa_<1-x>N |
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| Research Abstract |
本研究はラジカルソースMBE装置を用い、III-V族窒化物半導体であるAlN単結晶薄膜をSi(111)基板上にエピタキシャル成長させ、紫外光半導体レーザをはじめ、紫外光発光・受光素子、への発展を目指す。
Si(111)基板上にAlN単結晶薄膜を形成するためには、まずSi基板の清浄面Si(111)7×7面の上にIII族元素であるAlを吸着させ二次元超構造(Alγphase)を形成させたのちAlN薄膜を成長させることで良質なエピタキシャル成長が行われることを確かめた。AlN薄膜のエピタキシャル成長する成膜条件としては、基板温度、成膜速度(分子量)、ラジカルガンの動作条件等をパラメータとして、成膜中はRHEEDを用い、成膜後はCL測定を行い、結晶性・光学特性を評価しながら成膜条件の最適化を行った。
AlN薄膜の成長条件の最適化により、Si(111)基板上へのエピタキシャル成長を実現したが、CL測定による光学特性では、380nm付近に、非常に強い発行(Violet band)を示し、AlNによるバンド端発光(210nm)には到っていない。
現在、Gaを加えたAl_XGa_<1-X>Nを作成し、Alが約90%・Gaが約10%の時に233nmのバンド端発光が得られている。またGa含有率を増すと、その比率に対応した発光が観察され、容易にバンド端発光させることができることがわかっている。
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