深紫外発光デバイスに向けた単結晶窒化アルミニウム薄膜の新作製法

深紫外发光器件用单晶氮化铝薄膜的新制造方法

• 批准号: 16656233
• 负责人: 福山 博之
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656233/
• 关键词: 窒化アルミニウム; サファイア; 還元窒化法; 薄膜; 紫外発光素子基板

AlNやGaNなどのIII族窒化物半導体は,サファイアなどの基板上に各種の気相成長法によって成長させなければならないが,基板との格子不整合が大きいため,未だに欠陥の少ない窒化物薄膜を得るのはきわめて難しい.特に紫外発光素子として必要不可欠なAlGaN系半導体を積層するためには,高品位の単結晶AlN薄膜を基板として用いる必要がある.本研究の目的は,既存の薄膜作製技術に依らないまったく新しい単結晶AlN基板の安価で簡便な方法を確立することである。本研究では,AlN-Al_2O_3-C-N_2-CO系ポテンシャルダイアグラムに基づき,炭素共存下でN_2-CO混合ガスを用いて,サファイア基板の窒化を行った.c面(0001)に切り出したサファイア基板を,所定の温度およびN_2-CO混合ガス雰囲気下で一定時間保持した後,X線回折(XRD)による相同定,極点図形による結晶方位関係の解析,ωモードロッキングカーブによる結晶配向性の評価,高分解能透過電子顕微鏡(HRTEM)による断面観察,レーザー顕微鏡およびプローブ顕微鏡(SPM)による表面観察を行った.2θ/ω-XRDの結果から,c面サファイア基板の面上には,c軸配向したAlNが生成していることが分かった.また,極点図から,Al_2O_3[2-1-10]方向とAlN[1-100]方向が平行である,つまり,サファイアの(0001)面とAlNの(0001)面が30°回転方向にずれていることが分かった.また,サファイア基板/AlN膜断面のHRTEM像から,AlN膜内に貫通転位等の結晶欠陥は確認されなかった.サファイア/AlN界面に周期的にミスフィット転位が挿入されており,これによって界面の不整合が緩和されていることが分かった.

AlN and GaN group III compound semiconductors are grown on substrates by various phase growth methods, and substrate and lattice disintegrations are obtained by various phase growth methods. Special ultraviolet emitters are essential for AlGaN semiconductor multilayer applications, and high-grade crystalline AlN thin films are essential for substrate applications. The purpose of this study is to establish a simple and convenient method for the safety of single crystalline AlN substrates based on existing thin film fabrication techniques. In this study,AlN-Al_2O_3-C-N_2-CO system was studied. The temperature of AlN-Al_2O_3-C-N_2-CO mixture was determined by XRD after a certain time. Analysis of crystal orientation relationship of pole shape, evaluation of crystal orientation, high resolution energy through electron microscope (HRTEM), surface observation of electron microscope (SPM), surface observation, The direction of Al_2O_3 [2-1-10] and AlN[1-100] are parallel to each other. The direction of Al_2O_3 [2-1- 10] and AlN [1 -100] are parallel to each other. HRTEM images of the substrate/AlN film cross section and crystal defects such as through holes in AlN film were confirmed. The structure of the AlN interface is divided into two parts: one part is the structure of the AlN interface, the other part is the structure of the AlN interface.

项目成果

レーザーモジュレーションカロリメトリーによる固体Pt球の熱物性測定-高温融体非接触熱物性計測に向けて-

激光调制量热法测量固体铂球的热物理性质 - 迈向高温熔体的非接触式热物理性质测量 -

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本熱物性シンポジウム講演概要集 C308
• 作者: 野村琴広他;野村琴広他;野村琴広他;H.Kawamura;小畠秀和;湊 出;福山博之
• 通讯作者: 福山博之

静磁場を利用した電磁浮遊法によるSiメルトの熱輸送特性計測

利用静磁场的电磁悬浮法测量硅熔体的热传输特性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本熱物性シンポジウム講演概要集 C309
• 作者: 野村琴広他;野村琴広他;野村琴広他;H.Kawamura;小畠秀和;湊 出;福山博之;小畠秀和
• 通讯作者: 小畠秀和

Normal Spectral Emissivity of Undercooled Liquid Silicon

过冷液态硅的法向光谱发射率

• 发表时间: 2005
• 期刊: Meas. Sci. Technol. Vol. 16
• 作者: T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;T.Tsukada;H.Kobatake;H.Fukuyama;高橋 翔;小畠秀和;H.Kobatake;I.Minato;H.Fukuyama;H.Fukuyama;H.Kobatake;I.Minato;H.Fukuyama;H.Fukuyama;H.Kobatake;塚田隆夫;杉岡健一;高橋 翔;小畠秀和;福山博之;福山博之;小畠秀和;福山博之;塚田隆夫;H.Fukuyama;H.Kobatake;福山博之;福山博之;H.Kawamura
• 通讯作者: H.Kawamura

静磁場ハイブリッド型浮遊技術による溶融金属熱物性測定法の開発

静磁场混合悬浮技术熔融金属热物性测量方法开发

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本鉄鋼協会講演概要集 18,[4]
• 作者: 野村琴広他;野村琴広他;野村琴広他;H.Kawamura;小畠秀和;湊 出
• 通讯作者: 湊 出

還元窒化法により作製した窒化アルミニウム/サファイア界面構造

还原氮化法制备氮化铝/蓝宝石界面结构

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第4回多元物質科学研究所 研究発表会,講演予稿集
• 作者: 野村琴広他;野村琴広他;野村琴広他;H.Kawamura;小畠秀和;湊 出;福山博之;小畠秀和;箱守 明;楠 信哉
• 通讯作者: 楠 信哉