光ファイバ通信用光機能素子を目指した窒化インジウム系半導体のMOVPE成長

用于光纤通信光功能器件的氮化铟半导体的 MOVPE 生长

• 批准号: 10F00059
• 负责人: 片山 竜二
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00059/
• 关键词: InN; 加圧型MOVPE

InNは窒化物半導体の中で最も長波長にバンドギャップエネルギを有し、現行の光ファイバ通信帯域のレーザへの応用が期待できる。また本材料系の特徴としてフォノンエネルギーが高いことに起因し、既存材料と比較しバンドギャップエネルギの温度依存性が著しく小さいと予測され、かつヘテロ接合により大きな障壁高さを実現できることから、温度安定性にすぐれた高出力素子の可能性を秘めている。本研究では、有機金属気相成長法(MOVPE)を用いたInN薄膜の高品質化の見込みをつけた。InNの特徴として、成長中の気相固相間の窒素平衡蒸気圧が極めて高いことを踏まえ、窒素を取り込みやすいN極性面を用い、かつ独自開発した加圧型MOVPE装置を用いてInNの熱分解を抑制し、十分な窒素分圧を供給しながら、結晶高品質化に必須である高温下での成長が可能であることを明らかとした。実際に、加圧型MOVPE装置を用いて結晶成長を試みたところ、原料供給比を変化させたストイキオメトリ制御により若干InNリッチ条件において室温でのバンド端発光と残留キャリア濃度の低減(10^<18>cm^<-3>台)を実現したが、その際高温成長ではInドロップレットの偏析による構造品質の微妙な低下が認められた。これは高温化に伴う部分的なInNの熱分解による偏析と、それに伴う成長異常が発生したものと考えられ、成長限界温度を明らかにした。一方、比較的低温で成膜した場合、X線回折極点図測定による構造特性評価ならびに、電子線後方散乱回折(EBSD)を用いた相の分布評価結果によると、準安定相である立方晶InNとその双晶の混在が認められた。これらの構造解析結果をもとに、更なる高品質化の指針が得られた。

InN asphyxiant hemispheres have the longest wave length, the highest wavelength, the highest wavelength and the highest wavelength. This material is based on the temperature dependence of existing materials, such as temperature dependence, temperature dependence and temperature dependence. In this study, organic metal phase growth method (MOVPE) is used to fabricate high-quality InN thin films. InN, medium-sized solid-phase equilibrium steamer, high-temperature temperature, high temperature, The results show that high-quality chemical products must be used to grow at high temperature. International and Canadian MOVPE devices use the crystal to form a long temperature range, and raw materials are used to control the temperature of several InN devices. Room temperature, temperature temperature, temperature, (Taiwan) during the growth of international high temperature, the In temperature is very high, the segregation is very high, and the product is very delicate. In the high temperature heating plant, the InN decomposition temperature segregation, the growth temperature limit temperature and the growth limit temperature of the high temperature heating plant are analyzed. One-side, low-temperature film-forming combination, X-ray back-to-pole point measurement for the determination of the characteristics of the device, and the rear scattered refraction (EBSD) of the power line is used to compare the results of the phase distribution test results, the standard stability phase, the cubic crystal InN and the double crystal are mixed in the temperature field. In this paper, we analyze the results of the analysis, and improve the quality of the product.

项目成果

Possibility of Pressurized-Reactor MOVPE for Nitride Semiconductors

氮化物半导体加压反应器 MOVPE 的可能性

• 发表时间: 2011
• 作者: Takashi Matsuoka;Yuhuai Liu;Takeshi Kimura;Ryuji Katayama
• 通讯作者: Ryuji Katayama

Paving the Way to High-quality InN-Effects of Pressurized Reactor in MOVPE-

为 MOVPE 中加压反应堆的高质量 InN 效果铺平道路-

• 发表时间: 2010
• 作者: Takashi Matsuoka;Yuhuai Liu;Takeshi Kimura;Yuantao Zhang;Kiattiwut Prasertsuk;Ryuji Katayama
• 通讯作者: Ryuji Katayama

Extended Growth Windows for Single Crystalline InN Grown by Pressurized-Reactor Metalorganic Vapor Phase Epitaxy

加压反应器金属有机气相外延生长单晶 InN 的扩展生长窗口

• 发表时间: 2010
• 作者: Yuhuai Liu;Takeshi Kimura;Yuantao Zhang;Masaki Hirata;Kiattiwut Prasertsuk;Ryuji Katayama;Takashi Matsuoka
• 通讯作者: Takashi Matsuoka

加圧型MOVPE成長InN薄膜における準安定相混在のEBSDによる評価

通过 EBSD 评估加压 MOVPE 生长的 InN 薄膜中的亚稳相混合物

• 发表时间: 2012
• 作者: 岩渕拓也;松村博史;木村健司;張源涛;プラスラットスック キャッティウット;劉玉懐;片山竜二;松岡隆志
• 通讯作者: 松岡隆志

Effect of Phase Purity on Dislocation Density of PR-MOVPE-Grown InN

相纯度对 PR-MOVPE 生长 InN 位错密度的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Takuya Iwabuchi;Yuhuai Liu;Takeshi Kimura;Yuantao Zhang;Kiattiwut Prasertsuk;Ryuji Katayama;Takashi Matsuoka
• 通讯作者: Takashi Matsuoka