2009 Fiscal Year Annual Research Report
表面構造制御法開発による準安定立方晶III族窒化物半導体の創製と物性制御
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20360011
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
大鉢 忠 Doshisha University, 理工学部, 教授 (40066270)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寒川 義裕 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90327320)
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| Keywords | 窒化シリコン / III族窒化物 / ヘテロエピタキシャル成長 / AlN / 界面反応エピタキシャル法 |
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| Research Abstract |
2年目に当たりSi表面構造の制御に関して高周波放電の高輝度放電モード(HBモード:窒素原子Nの発生が顕著)の利用により、壁やシャター等による反射した局所的平衡蒸気圧での表面への吸着原子を利用する方式の発明とその吸着原子量を計測する負電位の平行2電極を用いるその場観測方式の発明を行うことが出来た。シリコン基板上へ窒素原子のみの照射となるように高輝度HB放電モードの間接照射となるよう照射制御をし、β-Si_3N_4を形成してAlN用のテンプレートとする方式を採用した。研究代表者大鉢は初年度に開発した間接照射の窒素原子でシリコン基板表面を窒化し、良好なテンプレートとなるβ-Si_3N_4単結晶薄膜の作製とβ-Si_3N_4とAl数原子層照射後の界面固相反応エピタキシャル法でAlNを作製することを発展させた。結晶の評価は原子問顕微鏡AFMによる表面形状評価とPANAlytical社の薄膜X線回折装置を用いた回折ピークの半値巾、高分解逆格子マッピング計測を新次元半導体検出器PIXCELを利用して計測時間を数十分の一に短縮して実験の効率化を計った。
この表面構造制御研究に関して共同研究者寒川との共同作業を進めるにあたり、窒素極性とGa極性での表面構造安定性の理論解析を進める目的で、応用物理学会、日本結晶成長学会ナノエピ分科会での研究会の際に検討の会議を開催し、最終年度へ向けた計画を検討した。
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