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ワイドギャッブ半導体SiC/GaNヘテロ接合の作製と物性評価

宽禁带半导体SiC/GaN异质结的制备及物性评价

基本信息

批准号：
06750015
负责人：
木本恒暢
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、ワイドギャップ半導体SiC/GaNヘテロ構造の作製を研究した。以下に本研究で得られた主な結果をまとめる。1.CVD法によるSiC/GaNヘテロ接合の作製(1)有機金属TMGaとNH_3を原料に用いてCVD法により、GaNの成長を試みた。サファイア基板上では、六角形の島状成長が支配的であるが、低温でGaNバッファ層を予め形成することにより、比較的表面の平坦な膜を得た。(2)GaNとの格子不整合の小さいSiCを基板に用いるため、SiCエピタキシャル成長基板の作製条件を確立した。SiC{0001}オフ基板を用いることにより、低温で極めて表面の平坦性に優れた高品質SiC成長層を得た。(3)SiC{0001}基板上へのGaNの成長を試み、成長条件が成長層に及ぼす影響を調べた。SiC(0001)Si面基板上の成長では比較的平坦なGaN成長層が得られたが、(0001)C面基板上では、核発生密度が高く、島状成長となった。2.GaN/SiCヘテロ構造の評価(1)CVDにより作製したGaN/SiC構造を二結晶X線回折により評価し、GaNがSiC基板とエピタキシャルの関係にあることが分かった。特に、SiC(0001)Si面上の成長層ではX線ロッキングカーブの半値幅が狭い。(2)GaN/SiC構造をラマン散乱により評価したところ、GaN成長層が六方晶であることが判明した。(3)ショットキー障壁によりGaN成長層の電気的性質を評価した。成長層はn型で10^<16>〜10^<17>cm^<-3>であった。

In this paper, the fabrication of SiC/GaN semiconductor structures is studied. The results of this study are as follows: 1. Preparation of SiC/GaN junction by CVD (1) Organic metal TMGa and NH_3 as raw materials, GaN growth by CVD The hexagonal island-like growth on the substrate is dominated by the formation of GaN layers at low temperatures and the formation of flat films on the surface. (2)GaN lattice disconformity of small SiC substrate for use, SiC lattice disconformity of small SiC substrate for production conditions were established. SiC{0001} substrate is used for high temperature, high surface flatness and high quality SiC growth layer. (3) GaN growth on SiC{0001} substrate is tested, growth conditions and influence of growth layer are adjusted. The growth of GaN on SiC(0001)Si plane substrate is relatively flat, and the growth density of GaN on (0001)C plane substrate is relatively high, and the island-like growth is relatively high. 2. Evaluation of GaN/SiC substrate structure (1)CVD process and GaN/SiC substrate X-ray reflection. In particular, the growth layer on SiC(0001)Si surface is narrow in the half-value range of X-ray radiation. (2)GaN/SiC structure is scattered, GaN growth layer is hexagonal. (3)An evaluation of the electrical properties of GaN growth layers on the barrier layer The growth layer is n-type 10^<16>~ 10^<17>cm <-3>^.