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Realization of Bulk GaN Crystal by Local Cooling Technique in the Na flux Method

Na助熔剂法中局部冷却技术实现块状GaN晶体

基本信息

批准号：
22KJ2051
负责人：
TANDRYO RICKSEN
金额：
$ 1.41万
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：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2051/
关键词：
In-situ 電気抵抗電気伝導度結晶成長窒化ガリウム溶液成長金属

项目摘要

Ga-Na溶液の電気抵抗測定を用いて単体金属から出発したGa及びNaを高温に溶かし混合になるまでの様子を観測した。Ga-Na電気抵抗の初期値が低く、GaとNaの混合に伴い電気抵抗が増加することが観測された。徐々に増加する値が一定になるまでの時間を混合時間として評価した。混合時間の温度依存性について調査し、温度が高いほど混合時間がが短いことが定量的に判明した。GaとNaの混合比率を変えたところ、Ga/Na比が低いほど混合時間が短いことが明らかになった。温度・混合組成の依存性の結果を踏まえて、測定時のGa-Na溶液の混合プロセスは拡散プロセスに支配されることを推定できた。Ga-Na溶液中にGaN種結晶上における結晶化プロセスを電気抵抗測定を用いてIn-situモニタリングを実施した。GaNの結晶化に伴い、Ga-Na溶液中の電気抵抗が減少した。加えて、電気抵抗の減少する速度が結晶成長速度の変化に応じて変化していることを観測した。結晶化に伴い、GaがGaNの生成に消費され、Ga/Na比が減少した結果、電気抵抗が減少したといえる（Ga-Na溶液の電気抵抗の組成依存性の測定結果と同様の傾向）。Ga-Na溶液の電気抵抗測定から間接的にGaN結晶成長プロセスを観察できることが分かった。

The electrical resistance of Ga-Na solutions is measured by the dissolution of Ga and Na at high temperatures. The initial value of Ga-Na electrical resistance is low, and the mixture of Ga and Na is accompanied by an increase in electrical resistance. The time of day is not long. Temperature dependence of mixing time is investigated, temperature is high, mixing time is short, quantitative is clear. Ga/Na ratio is low and mixing time is short. The results of temperature and mixture composition dependence were analyzed and the mixture of Ga-Na solution was determined. GaN seed crystals in Ga-Na solution were crystallized and the electrical resistance was measured. During the crystallization of GaN, the electrical resistance in Ga-Na solution decreases. The rate of increase and decrease of electrical resistance is measured by the change of crystal growth rate Crystallization is accompanied by the formation of Ga and GaN, the Ga/Na ratio is reduced, and the electrical resistance is reduced.(The results of the measurement of the compositional dependence of the electrical resistance of Ga-Na solution are similar.) Measurement of electrical resistance of Ga-Na solution: indirect observation of GaN crystal growth