パルスレーザー堆積法による窒化インジウム系光・電子材料の低温成長とヘテロ構造作製

脉冲激光沉积法氮化铟基光学电子材料的低温生长和异质结构制造

• 批准号: 08J03834
• 负责人: 小林 篤
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J03834/
• 关键词: 窒化インジウム; パルスレーザ堆積法; PLD

InNはIII族窒化物半導体の中で最も狭いバンドギャップ(～0.65eV)と、高い飽和電子速度を有するため、赤外域で動作する高信頼性通信用レーザーや高周波トランジスタへの応用が期待されている。しかしながら、InNの熱分解温度が低いという本質的な問題があるため、高品質薄膜の結晶成長が困難であり、デバイスの実証にまでいたっていないのが現状である。InNが持つ魅力的な物性をデバイスに応用するためには、低温で高品質薄膜を成長する技術を開発する必要がある。PLD法は同じIII族窒化物半導体であるGaNやAINの低温成長の実績があり、InNの成長においても格子整合基板を用いることで、高品質薄膜の低温成長が可能であると考えられる。本研究では、PLD法によりInNを高品質化する成長プロセスの開発を行い、デバイス応用の可能性を追求することを目的としている。平成22年度はInN系窒化物薄膜の高品質化およびヘテロ構造の作製技術を無極性面成長に応用した。無極性面InGaN,InAIN成長に適当な基板を採用することで、薄膜の成長条件最適化を行った。高品質InGaN薄膜の光学特性を調査したところ、他の窒化物半導体では実現しない、c軸偏光発光を示すことが明らかになった。この特性は無極性面InGaNが高効率レーザー構造実現へ繋がることを意味する。また、原子層堆積法によるゲート絶縁膜用酸化物/InNヘテロ構造の作製にも着手し、原子レベルで急峻な界面が実現することを明らかにした。

In the Innaissance III asphyxiant semispheres, the most narrow and high speed sensors (~ 0.65eV), high temperature and electron speed sensors, high-reliability sexual communication devices, high-frequency communication devices, high-speed The temperature of InN decomposition temperature is low. The problem of this problem is that the crystal growth of high-quality thin film is very difficult. InN is very attractive for the use of high-quality thin films and low-temperature high-quality thin films. PLD method is the same as that of group III asphyxiant semispheres, such as GaN growth at low temperature, InN growth at low temperature, lattice integration substrate for high-quality thin films, and high-quality thin films. In this study, PLD and PLD methods have been used to improve the quality of InN products. In this study, the growth of high-quality chemical products has grown up. In this study, the research and PLD methods have been applied to the development of high-quality chemical products. In Pingcheng 22, InN series asphyxiated films are of high quality, high quality and high quality. The growth of non-linear InGaN,InAIN is very important when the substrate is used, and the growth conditions of thin films are the most effective. The optical properties of high-quality InGaN thin films, asphyxiated hemispheres, and polarized light show that the optical properties of the thin films are different. The property is invalid. InGaN has a high rate of failure. This makes it possible to show that there are significant differences. The membrane is made of acidified compounds

项目成果

Structural and optical properties of thick m-plane InGaN on ZnO substrates prepared with room temperature epitaxial growth technique

室温外延生长ZnO衬底上厚m面InGaN的结构和光学特性

• 发表时间: 2009
• 作者: R.Ohba;J.Ohta;K.Shimomoto;T.Fujii;K.Okamoto;A.Aoyama;T.Nakano;A.Kobayashi;H.Fujioka;M.Oshima;K. Mitamura;小林篤;Atsushi Kobayashi;小林篤
• 通讯作者: 小林篤

Room‐temperature epitaxial growth of high‐quality m ‐plane InGaN films on ZnO substrates

• DOI: 10.1002/pssr.200903072
• 发表时间: 2009-05
• 期刊: physica status solidi (RRL) – Rapid Research Letters
• 作者: K. Shimomoto;A. Kobayashi;K. Ueno;J. Ohta;M. Oshima;H. Fujioka;H. Amanai;S. Nagao;H. Horie

Characteristics of Thick m-Plane InGaN Films Grown on ZnO Substrates Using Room Temperature Epitaxial Buffer Layers

使用室温外延缓冲层在 ZnO 衬底上生长 m 面 InGaN 厚膜的特性

• 发表时间: 2010
• 期刊: Appl.Phys.Express
• 作者: K.Shimomoto;A.Kobayashi;K.Ueno;J.Ohta;M.Oshima;H.Fujioka
• 通讯作者: H.Fujioka

Characteristics of m-Plane InN Films Grown on ZnO Substrates at Room Temperature by Pulsed Laser Deposition

• DOI: 10.1143/jjap.49.080202
• 发表时间: 2010-08
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: K. Shimomoto;A. Kobayashi;K. Mitamura;K. Ueno;J. Ohta;M. Oshima;H. Fujioka

Band offsets of polar and nonpolar GaN/ZnO heterostructures determined by synchrotron radiation photoemission spectroscopy

• DOI: 10.1002/pssb.201046459
• 发表时间: 2011-04
• 期刊: physica status solidi (b)
• 作者: J. Liu;A. Kobayashi;S. Toyoda;H. Kamada;A. Kikuchi;J. Ohta;H. Fujioka;H. Kumigashira;M. Oshima