MOVPE法による GaN 結晶成長におけるバッファ層の効果

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概要

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サファイア基板上へのGaN単結晶の2ステップMOVPE成長において、昇温中に起きるGaNバッファ層の配向性の変化に着目して、GaN単結晶の結晶性の向上及び欠陥の発生機構について調べた。GaNバッファ層の成長温度(T_B)の比較検討を行った結果、T_B=500℃のバッファ層の場合は多結晶的で昇温と共に単結晶化し、バッファ層上に成長したGaNのラフネスの増大及び転位や双晶の発生が起こりやすいの対し、T_B=600tのバッファ層は単結晶性が強く昇温に伴う結晶性の変化が無く転位のみを発生させることがわかった。以上のことよりバッファ層にはas-grownで表面近傍の単結晶性が強く、かつ昇温に対して安定な状態が好ましいと推察され、この場合GaN内には双晶の発生も無く(転位密度:〜1×10^9cm^<-2>)、フォトルミネッセンスにおいてバンド端発光が強く、かつ高抵抗な高品質GaN単結晶の成長が可能である。
社団法人電子情報通信学会の論文
1995-11-21

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