Ｎａフラックス法によるデバイス用低歪み・自立窒化ガリウム基板作製技術の研究開発

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当初予定していたキラー欠陥の抑制に関しては、近年開発されたFFC法を用いることによって抑制可能であることが明らかになりつつあるため、本年度では計画を変更しマルチポイントシード(MPS)法における低反り化のメカニズムの解明及びサファイア溶解法におけるLi不純物に関して調査を行った。本研究では、MPS法のみではサファイアを自然剥離できないパターンのMPS基板を用いてサファイア溶解法を行うと、比較的歪みを有している種結晶でも成長後の反りが小さくなっていることが明らかになった。当該知見より、MPS基板を用いることで、低反り化しているのは、種結晶の歪みが低減しているからだけではなく、MPSの成長の様式が効いていると考えられる。以上のように、これまで明らかになっていなかったMPSの低反りメカニズムを明らかにするとともに、口径2インチ、曲率半径40m以上の結晶の作製に成功した。また、昨年度に引き続き、サファイア溶解中に結晶内に取り込まれるLi不純物の挙動に関して調査を行った。本年度ではHVPE法を用いて再成長を行うことで、再成長層へLiが拡散するかどうか調査を行った。結果としてHVPE法を用いても再成長層へのLi拡散は観察されず、Li含有基板を種結晶としたGaN結晶成長では、Liが存在しないGaN結晶の成長が可能であることが明らかになった。この知見は種結晶として用いるGaN基板のスペックとして、Li不純物は問題ないということを示している。以上のように、本年度は研究課題である大口径窒化ガリウム結晶の低歪化（低反り化）に成功するとともに、サファイア溶解法で発生したLiが結晶内に取り込まれてしまうという問題も種結晶として使用する際は問題にならないということを明らかにした。本年度ではこれらの成果を国際会議で発表し、当該内容をまとめることで計2報の学術論文を出版した。