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非極性窒化物半導体の選択成長と発光デバイスへの応用に関する研究

非极性氮化物半导体的选择性生长及其在发光器件中的应用研究

基本信息

批准号：
10J08374
负责人：
馬ベイ
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Mie 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 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、MOVPE法により非極性窒化物半導体の選択成長技術を用いて、新規デバイスを実現することを目的とする。今年度は無極性、半極性自立基板上にホモエピ成長し、InGaN/GaN多重量子井戸を成長し、自発選択成長で形成したマイクロファセットの発光特性に関する研究を行い、以下のことを明らかにした。HVPE法による高品質な厚膜結晶より切り出された無極性面、半極性面結晶を用いた。成長条件(温度、リアクタ圧力、V/III比)を調整することで、無極性と半極性自立基板上でのマスクレスのマイクロファセット(50pm以上)成長に成功した。レーザー顕微鏡を用いて、無極性面であるm面GaN基板上成長したファセット面の特定を行い、それぞれ(10-10),(1-100),(0-11O),(10-11),(01-11),(1-101),(10-1-1)と(10-1-2)面であることがわかった。さらにその上での多重量子井戸構造の試料では、低温でのCL発光の測定を行った結果、すべてのファセット面に多重量子井戸が関与した発光が観測された。試料表面に対して、傾斜を持つファセット面では、ファセットの上部と下部では、異なる波長の発光が観測され、上部が下部より長波長側での発光が確認された。波長が異なることから、Inの取り込みが異なっていることが予想される。それは質量拡散が起因する表面拡散が主な原因であると思われる。試料表面と平行しているファセットでは、中心部分と端部を比較した結果、端部のほうが長波長側での発光が観測された。それは端部が(10-10)、{10-11}面と接していて、拡散係数差に起因するものだと考えられる。

This study aims at the application and realization of MOVPE method in selective growth of nonpolar semiconductor. This year, we will study the growth of InGaN/GaN multiple quantum wells on nonpolar and semipolar free-standing substrates, and the formation of self-selected quantum wells. HVPE method is used for high quality thick film crystallization. Growth conditions (temperature, pressure, V/III ratio) were adjusted to achieve growth success on non-polar and semi-polar free-standing substrates (50pm or more). Micromirrors are grown on GaN substrates with non-polar planes, m planes, and (10-10),(1-100),(0-11O),(10 - 11),(01-11),(1-101),(10-1-1), and (10-1-2) planes. The results of measurement of CL emission at low temperature and high temperature in the sample of multiple quantum well structure The sample surface is opposite to the surface, the slope is opposite to the surface, the upper part of the surface is opposite to the lower part, the wavelength of the light is different from the wavelength of the light, the upper part of the surface is opposite to the lower part of the surface, and the wavelength of the light is different. Wavelength is different, In and out of range. The cause of mass dispersion is the main cause of surface dispersion. The surface of the sample is parallel to the center of the sample. The end of the sample is parallel to the center of the sample. The end of the sample is parallel to the center of the sample. This is due to the differences in end portions (10-10),{10-11} plane connections, and differences in dispersion coefficients.