CS-MBE法によるGaN薄膜の製作とカソードルミネッセンス(結晶成長, 評価技術及びデバイス(化合物, Si, SiGe, その他電子材料))

概要

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化合物原料分子線エピタキシャル成長法(CS-MBE)を用いて窒化ガリウム(GaN)の結晶成長を行った。原料にはGaN粉末のみを使用し、窒素源の追加供給は行わなかった。基板に(0001)6H-SiCを用いて成長した際には、高エネルギー電子線反射回折(RHEED)によりストリークパターンを観測し、その対称性から六方晶GaN結晶が成長していると思われる。X線光電子分光法(XPS)測定の結果、薄膜中にはGa, NおよびOが存在していることが確認された。この薄膜のフォトルミネッセンス測定を低温(18K)にて行ったところ、450nmにブロードな発光を観測すると同時に365nm付近に六方晶GaNのバンド端発光に相当するピークが観測された。これらの結果よりCS-MBE法はGaN薄膜の低温製作技術として非常に有望であることがわかった。また、エレクトロルミネッセンス素子(ELDs)を製作する目的で、アルミ基板上にスピンコート法により製作したSiO_2上にGaN薄膜の製作を行った。本薄膜は、非晶質GaN薄膜であった。しかしながら、カソードルミネッセンスの測定結果より、六方晶GaN結晶と似た発光特性を持つことがわかった。エレクトロルミネッセンス素子の製作も試み、紫外発光を室温で確認した。
2005-05-20