熱物性顕微鏡によるAlGaN薄膜の熱物性評価とその組成依存性

使用热物理性质显微镜评估 AlGaN 薄膜的热物理性质及其成分依赖性

• 批准号: 20656110
• 负责人: 早稲田 嘉夫
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656110/
• 关键词: AlGaN; 熱物性顕微鏡; 熱浸透率; AlN; GaN; 組成依存性

平成20年度に茨城大学に設置の熱物性顕微鏡に実施した改良に基づき、AlGaN薄膜の熱浸透率の高精度測定に平成21年度も取り組んだ。平成20年度に実施した測定では、測定した熱浸透率の値にAlNの濃度差によるに差異が認められ、AlNのモル分率の増大に伴い減少する傾向が見られた。しかし、一部の測定では同じ試料の測定でも測定によっては測定結果に違いが見られていた。これはAlGaN薄膜の表面状態が平滑な面と平滑で無い面があり、この影響があったためと考えられた。そこで、今年度の測定では表面状態の良い場所のみを測定するとともに、偶然誤差の影響を小さくするために、測定箇所1箇所に付き50回の測定を実施し算術平均した値を5回もとめた。このように測定回数を増やし、試料の表面状態の良い場所を適切に選ぶことによって、バラツキの少ないデータを得ることができた。さらに、熱物性顕微鏡で測定した熱浸透等率から、AlN、GaNのモル分率および文献値の密度および比熱のデータを組み合わせて熱伝導率を求めることができた。AlGaN薄膜の算出された熱伝導率を従来のAlGaN薄膜の測定データと比較した。従来データのAlNの組成範囲はAlNの少ない側に限られていたが、それらより広い範囲で、AlNの高濃度側の測定データを得ることができた。また、得られた熱伝導率は従来データの延長上にあることがわかった。さらに、測定データはバーチャルクリスタルモデルにより推定されたAlGaNの組成依存性を良く再現していることが判明した。以上のように熱物性顕微鏡の改良と試料の測定する表面を適切に管理することによって、良い精度薄膜の熱伝導率の評価が可能になった。

In 2010, Ibaraki University set up a micro-mirror to improve the thermal properties of the substrate, AlGaN thin film high-precision measurement, and in 2011, set up a group. The difference in AlN concentration between measured values and measured values in the 20th year of the year was recognized as a trend of increase and decrease in AlN concentration. A part of the determination is the same as the determination of the sample. The surface of AlGaN film is smooth and smooth. The measurement of this year's surface is a good one. The number of test returns increases, and the surface condition of the sample increases. The thermal conductivity of AlN and GaN was determined by micro-mirror. The density of AlN and GaN was determined by micro-mirror. The thermal conductivity of AlN and GaN was determined by micro-mirror. Calculation of thermal conductivity of AlGaN thin films and measurement of thermal conductivity of AlGaN thin films The composition of AlN in the future is limited to the middle of AlN, and the high concentration of AlN is determined. The heat conductivity is higher than the heat conductivity. The composition dependence of AlGaN was estimated to be well reproduced in the determination. The improved thermal properties of the micro-mirror can be used to measure the thermal conductivity of thin films with high accuracy.