Brillouin散乱法による圧電半導体の面内方向電気特性評価に関する検討
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概要
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GaN,ZnOなどのワイドギャップ半導体のように,試料に圧電性がある場合,電気機械結合を利用して抵抗率を測定できる可能性がある.しかし実用的な1Ω・m以下の半導体を評価するにはGHz帯以上での音速測定が必要となる.本研究では,Brillouin散乱法によるGHz帯音速測定から微小領域における基板面内方向抵抗率を測定する方法について検討を行った.まずZnO単結晶の-50〜180℃の抵抗率温度特性の分布をあらかじめ電極により測定しておき,その抵抗率における音速と減衰の理論曲線を計算した.計算には広範囲のql(q:波数,l:キャリヤの平均自由行程)について一般化され,交流の抵抗率を扱ったSpectorの式を用いた.次に-50〜180℃において約5GHzと18.5GHzの面内方向伝搬縦波の音速と減衰の測定を行い,理論曲線と比較した結果,大きな抵抗率変化を捉えるには十分な一致をみせた.さらに結晶内の9点において音速分布を測定した結果,電極測定で得られた抵抗率の「c軸方向の抵抗率変化は大きくa軸方向の変化は小さい」傾向を音速測定から明確に捉えることに成功した.
- 2009-09-22
著者
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