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

Na助熔剂法器件低应变、自支撑氮化镓衬底制造技术的研究与开发

基本信息

批准号：
17J00465
负责人：
山田拓海
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

由于越来越明显的是，可以使用近年来开发的FFC方法来抑制最初计划的抑制杀手缺陷，因此今年更改了该计划，以阐明多点种子（MPS）方法的曲率降低机制并研究蓝宝石解散方法中的LI杂质。这项研究表明，当单独使用MPS方法使用MPS方法的MPS底物进行蓝宝石溶解时，仅使用MPS方法自然剥离蓝宝石时，即使具有相对菌株的种子晶体在生长后也具有较小的经经。基于这一发现，人们认为使用MPS底物降低曲率的原因不仅是因为种子晶体的应变减少，还因为MPS生长模式有效。如上所述，尚未揭示的MPS低曲率机理已被揭示，直径为2英寸，曲率为40 m或更多的晶体成功产生。此外，在去年之后，我们研究了蓝宝石溶解期间掺入晶体的LI杂质的行为。今年，我们研究了LI是否会使用HVPE方法扩散到再生层。结果，即使使用HVPE方法，也没有观察到LI扩散到再生层中，并且发现使用含Li的底物作为种子晶体的GAN晶体生长可以生长在没有LI的Gan晶体的情况下。这一发现表明，李杂质不是一个问题，因为用作种子晶体的GAN底物的特定阳离子。如上所述，今年，我们成功地达到了一个研究主题的大直径硝酸晶体的低应变（较低曲率），并且还揭示了将蓝宝石熔化方法纳入晶体中的LI问题并不是用作晶体时的问题。今年，这些结果是在国际会议上提出的，并通过汇编内容，总共发表了两篇学术论文。

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）

Influence of Sapphire thickness on GaN wafer bowing grown by the Na-flux method with sapphire dissolution process

蓝宝石厚度对蓝宝石溶解Na助熔法生长GaN晶片弯曲的影响

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Yamada;Kosuke Murakami;Kosuke Nakamura; Tomoko Kitamura;Keisuke Kakinouchi;Kanako Okumura; Masayuki Imanishi;Mamoru Imade;Masashi Yoshimura;and Yusuke Mori
通讯作者：
and Yusuke Mori

Fabrication of large-diameter GaN substrate with low curvature using the sapphire dissolution technique in the Na-flux growth

使用钠助熔剂生长中的蓝宝石溶解技术制造大直径低曲率GaN衬底

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Yamada*;M. Imanishi;K. Murakami;K. Nakamura; M. Yoshimura;and Y. Mori
通讯作者：
and Y. Mori

Selective sapphire dissolution technique without dissolving GaN in a Na flux added Li

选择性蓝宝石溶解技术，无需将 GaN 溶解在添加 Li 的 Na 助熔剂中

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Yamada;Masayuki Imanishi;Kosuke Murakami;Kosuke Nakamura;Masashi Yoshimura;and Yusuke Mori
通讯作者：
and Yusuke Mori

Reduction of Li impurity in the freestanding GaN substrate fabricated using the sapphire dissolution technique in the Na-flux growth

减少 Na 助熔剂生长中使用蓝宝石溶解技术制造的独立式 GaN 衬底中的 Li 杂质

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takumi Yamada;Masayuki Imanishi;Kosuke Murakami;Kosuke Nakamura; Mamoru Imade;Masashi Yoshimura;and Yusuke Mori
通讯作者：
and Yusuke Mori

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