マイクロ波励起リモートプラズマを用いた新しい混晶半導体単結晶薄膜成長とその応用

微波激发远程等离子体新型混晶半导体单晶薄膜生长及其应用

• 批准号: 04205130
• 负责人: 吉田 明
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04205130/
• 关键词: 窒化物半導体; ワイドギャップ半導体; リモートプラズマ; 混晶半導体; マイクロ波プラズマ

窒化物半導体はワイドギャップ半導体であり、可視光から紫外光領域にいたるオプトエレクトロニクス材料や高効率太陽電池への応用が考えられ、新しい電子材料として期待されている。しかし、単結晶薄膜成長が非常に因難であったため、デバイスへの応用はもちろん、その基礎物性すら殆ど明らかではない。我々は、マイクロ波励起リモートプラズマによる活性窒素を十分に供給することにより、有機金属気相成長を試み、サファイア基板上にInN単結晶薄膜エピタキシャル成長に初めて成功すると共に、InAlN混晶膜成長を行い、基礎物性の解明を進めてきた。本研究では、InN,AlNおよびその混晶の良質な単結晶薄膜成長実験を一創層進めた結果、以下の研究成果が得られた。InNに関しては、(1)単結晶薄俣成長条件を確立し、電気的特性を明らかにした。(2)シンクロトロン放射光を用いて高エネルギ領域(20eV)までの光学定数を決定した。(3)デバイス作製に不可欠な鏡面エッチングを液を見いだした。(3)液体ヘリウム温度にいたるバンドギャップの温度依存性を測定し、半実験式を求めた。(4)アニールすることにより結晶性が大幅に改善されることをX線二結湿法ロッキングカーブ測定より明らかにした。(5)ラマン効果を初めて測定し、A_1LOピークを始めいくつかのピークを見いだし、従来の推定値とは異なることを示した。(6)ダイナミック硬度を測定し、硬度が初めて求められた。(7)シンクロトン放射光による光電子分光測定から、価電子帯構造は従来公表されている計算結果とほぼ一致することを確めた。InAlNに関しては、(1)結晶成長条件を明らかにし、高速電子線回折パターンにより評価した。(2)光学特性の組成依存性を測定し、バンドギャップ制御が可能であることを示した。(3)窒化物半導体のバンドギャップの温度依存性の相対変化が非常に小さいことを見いだした。

Compound semiconductors are used in the field of semiconductor, visible light, ultraviolet light, and high-efficiency solar cells. The growth of crystalline thin films is very difficult, and the basic physical properties are very difficult. In addition, the growth of InAlN crystalline films on substrates was successfully investigated, and the basic physical properties of InAlN films were analyzed. In this study, the growth of InN,AlN films with mixed crystals and high quality single crystals was investigated. InN is related to the following: (1) The conditions for the growth of crystalline thin films are established, and the characteristics of electricity are clearly defined. (2)The optical constant of the radiation in the high-energy region (20eV) is determined by the radiation intensity. (3)A mirror is a mirror. (3)Determination of temperature dependence of liquid on temperature (4)The crystallinity of the crystals was greatly improved. (5)The results of the initial determination, A_1LO, the initial determination, the initial determination, the initial (6)Hardness measurement, hardness measurement (7)The results of the calculation are consistent with those of the photoelectron spectroscopy. InAlN is related to: (1) Crystallization growth conditions are clear, high speed electron line reflection is critical. (2)Determination of the compositional dependence of optical properties and the possibility of controlling them (3)The temperature dependence of semiconductor particles is very small.

项目成果

Q.X.Guo: "Chemical etching of Indium Nitride" Journal fo Electro chemical Society. 139. 2008-2009 (1992)

Q.X.Guo：“氮化铟的化学蚀刻”电化学学会杂志。

A.Yoshida: "Improved crystallinity of InN by annealing" Abstracts of 12th Intern. Vac.Cong.and 8th Intern.Conf.Solid Surf.378 (1992)

A.Yoshida：“通过退火提高 InN 的结晶度”第 12 期实习生摘要。

加藤 治: "InNのアニール効果" 第39回応用物理学会関係連合講演会予稿集. 214 (1992)

加藤修：“InN的退火效应”第39届日本应用物理学会相关会议论文集214（1992）。

Q.X.Guo: "Pprical constants of Indium Nitride" Solid State Communication. 83. 721-723 (1992)

Q.X.Guo：“氮化铟的特殊常数”固态通信。

郭 其新: "InNエピタキシャル成長層の結晶性に対するアニール効果" 第53回応用物理学会学術講演会予稿集. 1063 (1992)

郭启新：“退火对InN外延生长层结晶度的影响”第53届日本应用物理学会年会论文集1063（1992）。