マイクロ波励起リモ-トプラズマを用いた混晶半導体の低温成長

使用微波激发远程等离子体低温生长混合晶体半导体

• 批准号: 02205059
• 负责人: 吉田 明
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 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: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205059/
• 关键词: 窒化物半導体; 混晶半導体; マイクロ波励起プラズマCVD; リモ-トプラズマCVD; 真空紫外反射スペクトル; オプトエレクトロニクス材料

短波長可視光領域におけるバンドギャップ制御可能なオプトエレクトロニクス材料として、窒化物混晶半導体材料が注目され,橙色から青色発光素子や高効率太陽電池材料への応用が期待されている。しかし,窒化インジウム単結晶成長は非常に困難であり,殆んど報告がない。我々はマイクロ波励起リモ-トプラズマを用いた有機金属成長法を提案することにより,サファイア基板上の単結晶薄膜成長に成功した。以後世界各地で各種の方法により単結晶薄膜成長が発表され,活発に研究されているが,未だその基礎物性は明らかではない。本研究では,プラズマ発光スペクトル,マイクロ波パワ-依存性,基板温度依存性などを明らにし,学会誌に公表してきた。またESCAによる組成分析,RHEEDによる構造解析を進めるとともに、可視紫外領域における吸収反射スペクトル測定,ラマン測定を行ない,多くの知見を得て各種学会に報告した。さらに真空紫外光の反射スペクトル測定からクラマ-スクロニッヒ解析によりバンド構造の検討を行なった。またマイクロ硬度測定および各種エッチング液によるエッチング表面観察を試みている。次に原料のトリメチルインジュウムにトリメチルアルミニウムを加えることによりInAlN混晶の作製に成功した。可視紫外光吸収測定からバンドギャップを決定し,混晶比によりバンドギャップの制御可能であることが実証された。現在,この混晶薄膜成長の最適条件を明らかにするとともに、組成比を正確に決定し,その基礎物性を解明している。これらの新しい窒化物混晶半導体の結晶性を改善することにより,新しいオプトエレクトロニクス材料への応用を試みる。

In the field of short-wavelength visible light, the possibility of control is attracting attention, and the application of orange, cyan and high-efficiency solar cell materials is expected. It is very difficult for crystal growth to be achieved. The organic metal growth method was used to successfully grow crystalline films on substrates. In the future, all kinds of methods around the world for the growth of single crystal films have been developed, and the basic physical properties of the undivided films have been studied. In this study, we investigated the dependence of substrate temperature on light emission, wavelength and temperature. ESCA composition analysis,RHEED structural analysis, absorption and reflection measurements in the visible ultraviolet field, and various scientific reports In addition, vacuum ultraviolet light reflection measurement, analysis and structure analysis are carried out. Hardness measurement and surface inspection Next, the raw materials were successfully prepared by adding the raw materials to the InAlN mixture. The determination of visible ultraviolet absorption and the possible control of mixed crystal ratio At present, the optimum conditions for the growth of these mixed crystal films are clearly defined, the composition ratio is correctly determined, and the basic physical properties are clearly defined. This new type of compound mixed crystal semiconductor improves the crystallinity of the semiconductor material.

项目成果

A.Wakahara: "Epitaxial growth of Indium Nitride" Journal of Crystal Growth. 99. 385-389 (1990)

A.Wakahara：“氮化铟的外延生长”晶体生长杂志。

A.Yoshida: "InN epitaxial films by microwaveーexcited metalorganic vapor phase epitaxy" 第7回気相成長・エピタキシ-国際会議. (1991)

A. Yoshida：“微波激发金属有机气相外延的 InN 外延薄膜”第七届国际气相外延和外延会议（1991 年）。

A.Yoshida: "Reflection spectra of InN Compound semiconductors" 東大物性研究所(INSーSOR)Activity Report.

A. Yoshida：“InN 化合物半导体的反射光谱”东京大学固体物理研究所 (INS-SOR) 活动报告。

A.Wakahara: "Epitaxial layers of Indium Nitride by microwaveーexcited metalorganic vapor phase epitaxy" Vacuum. 41. 1071-1073 (1990)

A.Wakahara：“通过微波激发金属有机气相外延形成氮化铟外延层”真空。 41. 1071-1073 (1990)

土谷 徹: "InN単結晶薄膜の作成と評価" 電子情報通信学会電子デバイス専門研究会. EDー90ー165. 69-74 (1991)

Toru Tsuchiya：“InN 单晶薄膜的制备和评估”IEICE 电子器件专家研究组 ED-90-165 (1991)。