加工Si基板上(1-101)及び(11-22)GaNへのInGaNヘテロ成長

加工后的 Si 衬底上 (1-101) 和 (11-22) GaN 上的 InGaN 异质生长

• 批准号: 19032005
• 负责人: 本田 善央
• 金额: $ 4.35万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19032005/
• 关键词: GaN; 選択成長; 半極性・非極性; Si基板; MOVPE; InGaN; 半極性; 無極性

昨年度は低In組成領域のInGaNにおいて、(1-101)、(11-22)、(0001)各面でのIn取り込み効率の検討を行った。本年度はこれに加えて緑〜赤色程度までの高組成領域で検討を試みた。(1-101)面においては、Inの取り込み効率が高く、特に低V/III比の条件下で顕著な差がみられた。(0001)、(11-22)面では低In組成領域では同様なIn取り込み効率であった。そこで、Inの供給量を変化してPLピークよりIn取り込み効率を考察した。(11-22)面においては、In供給量に対応して発光ピークがレッドシフトしており、黄色領域の発光まで変化することが可能であった。一方(0001)面では、In供給量が70%程度を超えるあたりで、発光ピーク波長が飽和しており、温度による組成制御が必要であった。この結果から、(11-22)面では高温において高組成InのInGaN成長が可能であり、InGaN結晶品質の向上が期待される。さらに、PLの励起強度依存性を調べた結果、半極性面においてはピークシフトがほとんど見られず、発光強度も線形に変化していた。(0001)面ではQCSEにより励起強度を下げるに従って、レッドシフトと発光強度の著しい減少がみられた。このことから、半極性GaN上へのInGaN結晶を成長することで(1)高品質結晶を得られる可能性があること、(2)ピエゾ電界の影響を大幅に抑制可能であることが明らかとなった。

去年，我们研究了低 In 成分区域中 InGaN 中 (1-101)、(11-22) 和 (0001) 面的 In 捕获效率。今年，除此之外，我们还尝试检查从绿色到红色的高成分区域。在(1-101)面，In吸收效率高，特别是在低V/III比的条件下观察到显着差异。 (0001)和(11-22)面在低In组成区域具有相似的In吸收效率。因此，我们通过改变In的供给量来考察从PL峰的In吸收效率。对于(11-22)面，发射峰响应于In的供应量而红移，并且可以将发射改变到黄色区域。另一方面，对于(0001)面，当In供给量超过约70％时，发射峰值波长饱和，并且需要通过温度进行组成控制。根据该结果，可以在高温下在(11-22)面上生长具有高In组成的InGaN，并且有望提高InGaN晶体质量。此外，研究PL的激发强度依赖性的结果是，在半极性面上几乎没有观察到峰值移动，并且发射强度也呈线性变化。对于 (0001) 面，随着 QCSE 降低激发强度，观察到红移和发射强度显着降低。由此可知，通过在半极性GaN上生长InGaN晶体，(1)能够得到高品质的晶体，(2)能够显着抑制压电场的影响。