格子整合基板ScAlMgO4導入によるエピタキシャル成長GaN薄膜の高品質化に関する研究

研究課題

研究責任者	松岡隆志東北大学, 金属材料研究所, 教授
研究期間 (年度)	2012 – 2013
概要	GaNへの格子整合基板であるScAlMgO4(SCAM)上へのエピタキシャル成長条件の確立を目的とし、結晶成長条件の検討を行った。ブールから劈開によって作製したSCAM基板の有機洗浄、水素雰囲気下でのサーマルクリーニング条件、および、低温GaN緩衝層の成長条件と膜厚を最適化し、この上にGaN薄膜を成長した。その結果、原子層オーダーで平坦かつ配向性の良いGaN結晶を得ることができた。このGaNはGa極性であり、SCAMとの結晶学的配向関係も明らかにした。しかし、GaN薄膜のフォトルミネッセンス特性において示唆されたSCAM基板構成元素のGaNへの拡散は、今後の課題である。このGaN上に5周期のInGaN/GaN 多重量子井戸(MQW)を活性層とするLED構造を作製し、ダイオード特性と電流注入による発光を確認した。