RF-MBE法を用いたr面サファイア基板上A面InN結晶高品質化に関する検討(窒化物及び混晶半導体デバイス)

概要

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近年、無極性面InNは、内部電界や表面電荷蓄積層の影響を抑制できる成長面として期待されている。我々はこれまでにMBE法を用いた窒化r面サファイア基板上へのA面InNの結晶成長に成功してきたが、さらなる結晶性改善のために基板窒化温度の最適化と低温InNバッファ層の導入を行った。基板窒化温度250℃で成長した場合、低温InNバッファ層の導入により、(11-20)X線ロッキングカーブ半値幅および表面モフォロジーの改善が見られた。一方で、バッファ層の成長温度が300℃以下では半極性面InNの成長が支配的となり、A面InNは得られなかった。この問題に対し、基板窒化温度の低温化が半極性面InN混在の抑制に有効であることを見出した。これらの結果を基に、室温での基板窒化と低温InNバッファ層成長温度の最適化により、従来と比較してX線ロッキングカーブ半値幅(33.1arcmin.)、表面平坦性(RMS値2.6mm)、キャリア濃度(4.7×10^<18>/cm^3)で優れた特性を持つA面InN結晶を得ることに成功した。
2010-11-04