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MBE成長した窒化インジウム及び関連混晶の構造及び光学的物性評価に関する研究

MBE生长氮化铟及相关混晶的结构和光学性能评价研究

基本信息

批准号：
09F09272
负责人：
WANG Ke (2011)
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

InNおよび関連混晶材料であるInGaNの光学的・構造学的・電気的特性とその成長メカニズムについては未だ不明な点が多い。最適な成長条件を見出し、電気的・光学的特性の改善を図るためには緻密で基礎的な研究が必要である。本年度は、RF-MBE法を用いて作製したMgドーピングInGaN結晶の電気的特性評価に関して評価を行った。InリッチInGaN(In組成約90%、80%)、GaリッチInGaN(In組成約10%、20%)に対して、Mgセル温度を変化させることで、異なるドーピング濃度のMgドーピングInGaN混晶を作製した。GaリッチInGaNについては、ホール効果測定によってMgドーピングによるp型伝導を確認することができたが、InリッチInGaNにおいては、表面電荷蓄積層の影響によるp型伝導を示す結果は得られなかった。しかしながら、サーモパワー測定、ECR測定の結果、InリッチInGaNにおいても、p型伝導を示唆する結果が得られており、最適なMgドーピング濃度にてバルク内部でp型領域が存在していることが示された。次にInN結晶の高品質化技術として、AINをナノマスクとして用いたIhNの選択成長技術を開発した。サファイア基板上にAINを数秒間成長させた後、IhN低温バッファ層を成長させると、N極性とIn極性のIhNが混在して成長する。その後、580度まで基板温度を上げることで、N極性lnNのみの選択成長が実現された。その過程において、刃状転位転位密度が10^9/cm^2程度に一桁近く低減した。また、X線半値幅、キャリア濃度、移動度、PL発光半値幅などにおいても改善が見られた。本手法は、従来、結晶高品質化が困難であったサファイア基板上N極性InNにおいても、光学的・構造学的・電気的特性を大きく改善する効果が期待できる結晶成長技術となろう。

InN The optimum growth conditions are found, and the improvement of electrical and optical characteristics is necessary. This year, RF-MBE method was used to evaluate the electrical properties of InGaN crystals. InGaN(In composition about 90%, 80%), Ga InGaN(In composition about 10%, 20%), Mg concentration and Mg concentration are different from each other In terms of temperature. The p-type conductivity of InGaN was confirmed by the measurement of the surface charge accumulation layer and the effect of the surface charge accumulation layer. The results of ECR measurement, In situ InGaN and in situ p-type conductivity measurement show that the optimum Mg concentration exists in the internal p-type domain. The next step is to develop high-quality technology for InN crystallization and selective growth technology for AlN. After AlN is grown on the substrate In a few seconds, the IhN low temperature layer is grown, and the N polarity and the In polarity are mixed. After 580 degrees, the substrate temperature increases, and the N polarity lnN and the selected growth are realized. The density of the knife-edge position is reduced to 10^9/cm^2. X-ray half-amplitude, X-ray concentration, mobility, PL emission half-amplitude, X-ray half-amplitude, PL emission half-amplitude, PL emission half-amplitude, PL This method makes it difficult to improve the quality of crystal growth by using N polar InN on substrate, optical, structural, and electrical characteristics.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

In Situ Monitoring of InN Grown by RF-MBE

RF-MBE 生长的 InN 的原位监测

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
K.Wang;T.Yamaguchi;T.Araki;E..Yoon;Y.Nanishi
通讯作者：
Y.Nanishi

Importance of Advanced Plasma for Frontier Nitride Semiconductor Technologies

先进等离子体对于前沿氮化物半导体技术的重要性

DOI：
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Nanishi;T.Yamaguchi;K.Wang;T.Araki;E.Yoon
通讯作者：
E.Yoon

Optical Polarization Anisotropy of Nonpolar InN Epilayers

非极性 InN 外延层的光学偏振各向异性

DOI：
10.1002/pssa.200983657
发表时间：
2010
期刊：
phys. stat. sol. (a)
影响因子：
0
作者：
K. Wang;T. Yamaguchi;A. Takeda;T. Kimura;K. Kawashima;T. Arakiand Y. Nanishi
通讯作者：
T. Arakiand Y. Nanishi

Application of DERI Method to InGaN Growth and Mg Doping

DERI方法在InGaN生长和Mg掺杂中的应用