窒化インジウムの貫通転位低減化に関する研究

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GaN/InN界面におけるInとGaのインターミキシングの抑制に関する研究前年度にGaN/InN界面におけるInとGaのインターミキシングについて報告した。GaNの堆積温度が高くなるに従い、形成されるInGaNのIn組成が高くなることが明らかとなった。今年度は、GaN/InN界面で起こるInとGaのインターミキシングの抑制方法について検討を行ったので報告する。始めに、GaN/InN界面におけるインターミキシングのメカニズムを調べるために、GaN/InNサンプルの熱的耐性について調べた。GaN/InNサンプルをRF-MBE法を用いて作製し、これらサンプルを窒素ラジカル照射しながらアニールした。その結果、アニール処理を行ったサンプルと、処理を行わなかったサンプルでは、InN上に形成されるInGaNの組成に変化がないことがわかった。この結果は、GaN堆積中にのみInとGaのインターミキシングが起こっていることを示している。このことから、GaN/InN界面におけるインターミキシングを抑制するにはGaN堆積条件が大きな鍵を握っていることがわかった。そこで次に、GaNの堆積速度変え、InN上に形成されるInGaNの組成を調べた。その結果、GaNの堆積レートを上げるに従い、インターミキシングによって形成されるInGaNのIn組成比が低くなることが明らかになった。この結果は、InとGaの拡散速度が堆積温度に依存しており、GaNの堆積時間を短くすることにより、GaN/InN界面で拡散するInとGaの量が少なくなったことに起因していると考えている。GaN/InN界面でのInとGaのインターミキシングを低く抑えるには、GaNの堆積温度を下げること、またGaNの堆積温度が高い場合においても、堆積レートを上げ堆積時間を短くすることにより可能であることがわかった。