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高性能GaN系素子作製に向けたハライド気相成長技術の確立

建立用于制造高性能GaN基器件的卤化物气相生长技术

基本信息

批准号：
20J13885
负责人：
大西一生
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、主にハライド気相成長（HVPE）法によるGaN縦型p-n接合ダイオードの作製に取り組んだ。まず、平坦な表面を有するドリフト層の成長条件を探索した。表面モフォロジーの供給V/III比、基板オフ角度依存性をそれぞれ探索し、表面平坦性を調べた。得られた結果に対し、古典的な結晶成長理論であるBurton-Cabrera-Frankモデルを適用し、平坦な表面が得られるHVPE成長条件の指針を作成した。次に、デバイス特性に大きな影響を与えるp-n界面の成長条件を探索した。p-n界面成長時の成長速度がデバイス特性に大きな影響を与えることが明らかとなり、成長速度を小さくすることによって、25ー200℃の範囲に渡って理想的なアバランシェ降伏を示すp-n接合ダイオードが作製できた。この成果はAppl. Phys. Lett.誌に掲載されている。一方で、作製したp-n接合ダイオードの逆方向リーク電流は未だに高くなることも明らかとなった。今後、このリーク源の特定と低減手法の確立が必須となる。並行して、p型GaN厚膜成長にも取り組んだ。膜厚400um程度のMg添加GaN厚膜がHVPE成長でき、Hall効果測定からp型伝導を確認した。この結果はp型GaN基板の実現に繋がることを示している。

This year, we will use the high-voltage phase growth (HVPE) method of GaN-type p-n bonding equipment to fabricate the company's products. The growth conditions of the flat surface and the flat surface are also explored. The surface roughness is determined by the V/III ratio, substrate angle dependence, and surface flatness. The result is obtained, the classical crystal growth theory is applied, and the flat surface is applied, and the pointer of HVPE growth conditions is made.に、デバイス characteristics に大きなを and えるp-n interface のgrowth conditions をExploration した. When the p-n interface grows, the growth speed of the characteristics is large and the influence is large, and the growth speed is small and small.とによって, 25ー200℃の风囲に多ってideal なアバランシェsubduction をshow すp-n joint ダイオードが making できた.このachievementはAppl. Phys. Lett.志に掲 contain されている. One side, the production of p-n connection of the reverse direction of the current flow is not the same. From now on, it is necessary to establish the specific and reduction techniques of the source. Parallel, p-type GaN thick film growth is carried out by the group. The Mg-added GaN thick film with a film thickness of about 400um was used for HVPE growth and Hall effect measurement, and p-type densification was confirmed. As a result, the p-type GaN substrate is now in use.

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

MgOを利用したハライド気相成長法によるp型GaNの作製

使用 MgO 通过卤化物气相外延法制备 p 型 GaN

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
大西一生;天野裕己;藤元直樹;新田州吾;本田善央;天野浩
通讯作者：
天野浩

Halide vapor phase epitaxy of p-type Mg-doped GaN utilizing MgO

利用 MgO 卤化物气相外延 p 型掺镁 GaN

DOI：
10.35848/1882-0786/ab9166
发表时间：
2020
期刊：
Applied Physics Express
影响因子：
2.3
作者：
Ohnishi Kazuki;Amano Yuki;Fujimoto Naoki;Nitta Shugo;Honda Yoshio;Amano Hiroshi
通讯作者：
Amano Hiroshi

第81回応用物理学会秋季学術講演会

第81届日本应用物理学会秋季学术会议

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
天野裕己;大西一生;藤元直樹;渡邉浩崇;新田州吾;本田善央;天野浩
通讯作者：
天野浩

HVPEによる固体ドーパントを用いたp型GaNの結晶成長

通过 HVPE 使用固体掺杂剂进行 p 型 GaN 晶体生长

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
大西一生;天野裕己;新田州吾;藤元直樹;本田善央;天野浩
通讯作者：
天野浩

Electrical properties and structural defects of p-type GaN layers grown by halide vapor phase epitaxy

卤化物气相外延生长p型GaN层的电学性能和结构缺陷

DOI：
10.1016/j.jcrysgro.2021.126173
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Crystal Growth
影响因子：
1.8
作者：
Kazuki Ohnishi;Yuki Amano;Naoki Fujimoto;Shugo Nitta;Hirotaka Watanabe;Yoshio Honda;and Hiroshi Amano
通讯作者：
and Hiroshi Amano