2009 Fiscal Year Annual Research Report
赤外光を用いた電子正孔移動度深さ分解法開発による窒化インジウムの輸送特性解明
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20560005
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
石谷 善博 Chiba University, 大学院・工学研究科, 教授 (60291481)
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| Keywords | 窒化インジウム / 赤外分光 / 高周波電子デバイス / 電子移動度 / 散乱異方性 / 2次元電子ガス / プラズモン・LOフォノン結合モード / カソードルミネッセンス |
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| Research Abstract |
(1)ルミネッセンス測定によるInN結晶性評価
InNのフォトルミネッセンス測定を15K-300Kの範囲で温度を変えて行い、発光強度の温度依存性を解析した。その結果、非輻射性電子・正孔再結合には転位周他、点欠陥の寄与があると考えられる。これは赤外反射分光の電子散乱異方性の解析結果と整合する。従って、InN中の再結合特性や移動度向上には、点欠陥低減も非常に重要であることが分かり、今後点欠陥の種類を同定する必要がある。
(2)InN/InGaNヘテロ構造における2次元電子ガス移動度測定
赤外反射分光、赤外分光エリプソメトリを用いて深さ分解を行った誘電率解析、赤外全反射分光により、InN/InGaN界面に近傍10^<13>cm^<-2>台の密度をもつ2次元電子蓄積層が存在することが分かった。これらの測定から見積もった2次元電子ガスの移動度は650-1020cm^2/Vs、内部領域InNの移動度1300-2100cm^2/Vsに比べて小さい値であった。これはInN/InGaNの組成揺らぎ等による界面近傍電子密度揺らぎや電子散乱速度増加に起因していると考えられる。今後界面平坦化により2次元電子ガス特性向上を行う。
(3)カソードルミネッセンス(CL)法によるInGaN中キャリアダイナミクス評価
In組成50%のInGaNについてパルス電子ビーム照射により時間分解CL測定を行った。蛍光寿命は2ns程度であり、局在キャリアの発光再結合速度がGaNに比べ低減していることが分かった。この結果から、InGaN結晶中では組成不均一場での局所的圧電分極による電場が発生し、再結合確率の底下とキャリア散乱速度の増加を引き起こしていると考えられる。
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