liquid phase epitaxy of nitride semiconductor thin films under an atmospheric pressure nitrogen ambience

大气压氮气气氛下氮化物半导体薄膜的液相外延

• 批准号: 22K04954
• 负责人: 赤坂 哲也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Meisei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04954/
• 关键词: 窒化物半導体; 液相成長; 常圧液相成長; エピタキシ; 常圧

2022年度は、以下の取り組みを行った。窒化物半導体の常圧液相成長は極めて新規性の高い研究課題であり、最適な成長条件や成長可能な基板に関する知見も十分得られていない。そこで、成長用基板として安価な石英基板を用い、非晶質の基板上においても窒化ガリウム(GaN)薄膜の結晶成長が可能であるか検討を行った。常圧液相成長法により作製したGaN薄膜の構造、結晶性、および、光学特性を様々な測定装置を用いて評価した。まず、微分干渉顕微鏡により薄膜表面を観察した。成長時間が比較的短かったこともあり、GaN薄膜は基板全面を覆っておらず、島状に成長していた。しかしながら、島状に成長している領域には細かな結晶粒子が確認された。当該試料に対してX線回折のθ-2θ測定を行ったところ、2θ=34.6°付近のGaN(0002)のほぼ単一の回折ピークが得られた。すなわち、非晶質である石英を成長用基板として用いた場合でも、基板面の垂直方向に対してｃ軸が強く配向したＧａＮ薄膜が成長することが分かった。ただし、同薄膜が単結晶構造であるのか、あるいは、基板面に対してｃ軸配向した柱状の多結晶構造であるのかを明らかにするためにはさらなる検討が必要である。なお、可視紫外域の透過率測定も実施したが、ＧａＮの膜厚が薄い、あるいは、島状であるためか、ＧａＮの基礎吸収端に相当する透過率の低下は明瞭に観察することはできなかった。2022年度の成果発表としては、国際会議である第12回アジア太平洋物理会議The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC 12)での口頭発表がある。

In 2022, the following groups will be selected. The constant-pressure liquid-phase growth of sulfide semiconductors is a new and high-performance research topic, and the optimal growth conditions and growth possibilities are the same.そこで, growth substrate として安価な quartz substrate を, におい on amorphous substrate It is possible to achieve the crystal growth of GaN thin films by using the same method. The structure, crystallinity, texture, and optical properties of GaN thin films produced by the normal-pressure liquid phase growth method were evaluated using a measuring device.まず、Differential dry micromirror and film surface inspection. The growth time is relatively short, the GaN thin film is fully covered on the substrate, and the growth time is island-like.しかしながら, island-like growth している field には fine かな crystal particles がconfirmation された. When the sample is measured by X-ray folding back to 1θ-2θ, the GaN (0002) close to 2θ=34.6° is measured.すなわち、Amorphous であるQuartz をSubstrate for growth としてUsed in いたoccasions でも、Substrate surface のThe vertical direction is strong and the axis is strong, and the thin film is growing.ただし, same thin film が単crystal structure であるのか, あるいは, substrate surface に対してｃaxis alignment したThe columnar polycrystalline structure is the same as the crystal structure.なお, transmittance measurement in the visible ultraviolet range, も実士したが, GａＮのfilm thickness, thinい, あるいは, island-shaped であるThe basic absorption end of ためか、GａＮの is quite low and the transmittance is low. The 12th Asia Pacific Physics Conference (APPC 12) and the 12th International Conference on Physics.