光CVD法による無機エピタキシャル膜のフォトルミネッセンス

光学CVD法无机外延薄膜的光致发光

• 批准号: 01550602
• 负责人: 河合 七雄
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01550602/
• 关键词: レ-ザ-CVD; 窒化ガリウム

GaN薄膜について、レ-ザ-CVD法によって欠陥の少ないエピタキシャル膜を得ることを目的に、反応条件を種々に変えて生成する膜の構造・形態の変化を調べ、反応過程を検討した。トリメチルガリウム(TMG)とアンモニアを出発原料ガスとして、ArFレ-ザ-光(波長193nm)をサファイア基板に平行に入射し、薄膜を作製した。基板温度が900℃において平らな面をもつ粒子が見られ、他の温度では不規則な形状の粒子のみが生成した。この温度で作製条件を変化させて、エピタキシャル膜の作製を試みた。最終的に得られたGaN膜は条件に依存せず、不規則な形状の粒子集合体で、その結晶は不安定相である等軸晶系に属する。しかし反応初期には安定相である六方晶系の結晶が析出し、六角板状の粒子形態を取っている。この六角板状晶の成長する過程で、表面の平面状に山なりに堆積物が積もり、その後等軸晶系に構造変化し、形態も不規則になることが判明した。以上の結果は、キャリアガスを用いず、TMGとアンモニアを直接反応容器に導入したため、反応種の過飽和度が高くなったためと推定される。レ-ザ-光は、基板に吸着した反応種を脱着させる効果をもち、基板に垂直に照射すると膜生成は遅くなった。また、平行照射の場合も、基板から10mmほど離れた方がよく成長し、光励起によって生じた一次励起種よりも、それが周囲のガスと反応して生成した二次生成種が反応に有効であることが判明した。現在、質量分析・発光スペクトルによって反応種を調べており、その成果に立脚して反応条件を制御し、欠陥の少ないエピタキシャル膜の作製を目指す。

GaN thin film structure, morphology, and deposition by CVD are discussed. The light emitted from the substrate is parallel to the light emitted from the substrate (TMG). The substrate temperature is 900℃, and the surface particles are visible, and the temperature is irregular. The temperature of the film is changed, and the film is tested. The final GaN film is a conditional, irregularly shaped particle aggregate, and a crystalline unstable phase. In the initial stage of the reaction, the stable phase is formed by the precipitation of hexagonal crystals and the morphology of hexagonal plate-like particles. The growth process of hexagonal plate crystal, the accumulation of planar mountain on the surface, the structural transformation of post-cubic crystal, and the irregular morphology were identified. The above results show that the degree of supersaturation of TMG is high. The film is formed by the absorption of light from the substrate and the vertical irradiation of the substrate. In the case of parallel irradiation, the substrate is 10mm long and the light source is 10 mm long. Now, the quality analysis and development of the optical fiber in the process of adjustment, the results of the process of control conditions, lack of quality control of the film production instructions

项目成果

A.Kobayashi: "Laser induced chemical vapor deposition of GaN" Proc.Mater.Res.Soc.,Fall Meeting. B2.9 (1989)

A.Kobayashi：“GaN 的激光诱导化学气相沉积”Proc.Mater.Res.Soc.，秋季会议。