ワイドギャッブ半導体SiC/GaNヘテロ接合の作製と物性評価

宽禁带半导体SiC/GaN异质结的制备及物性评价

• 批准号: 06750015
• 负责人: 木本 恒暢
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750015/
• 关键词: シリコンカーバイド(SiC); 窒化ガリウム(GaN); 化学気相堆積; X線回折; ラマン散乱

本研究では、ワイドギャップ半導体SiC/GaNヘテロ構造の作製を研究した。以下に本研究で得られた主な結果をまとめる。1.CVD法によるSiC/GaNヘテロ接合の作製(1)有機金属TMGaとNH_3を原料に用いてCVD法により、GaNの成長を試みた。サファイア基板上では、六角形の島状成長が支配的であるが、低温でGaNバッファ層を予め形成することにより、比較的表面の平坦な膜を得た。(2)GaNとの格子不整合の小さいSiCを基板に用いるため、SiCエピタキシャル成長基板の作製条件を確立した。SiC{0001}オフ基板を用いることにより、低温で極めて表面の平坦性に優れた高品質SiC成長層を得た。(3)SiC{0001}基板上へのGaNの成長を試み、成長条件が成長層に及ぼす影響を調べた。SiC(0001)Si面基板上の成長では比較的平坦なGaN成長層が得られたが、(0001)C面基板上では、核発生密度が高く、島状成長となった。2.GaN/SiCヘテロ構造の評価(1)CVDにより作製したGaN/SiC構造を二結晶X線回折により評価し、GaNがSiC基板とエピタキシャルの関係にあることが分かった。特に、SiC(0001)Si面上の成長層ではX線ロッキングカーブの半値幅が狭い。(2)GaN/SiC構造をラマン散乱により評価したところ、GaN成長層が六方晶であることが判明した。(3)ショットキー障壁によりGaN成長層の電気的性質を評価した。成長層はn型で10^<16>〜10^<17>cm^<-3>であった。

在这项研究中，我们研究了宽间隙半导体SIC/GAN Hetero结构的生产。这是本研究中获得的主要结果。 1。由CVD方法由SIC/GAN异质结制成（1）使用有机金属TMGA和NH_3作为原料来生长CVD方法来生长GAN。在蓝宝石底物上，六边形岛的生长占主导地位，但是通过在低温下提前形成GAN缓冲层，获得了表面上的扁平膜。 （2）为了使用与GAN作为底物不一致的晶格的小SIC，建立了SIC表现生长底物的制备条件。通过使用SIC {0001} Off基板，在低温下，具有极高质量平坦的高质量SIC生长层。 （3）SIC {0001}我们尝试了GAN在底物上的生长，并检查了生长条件对生长层的影响。 SIC（0001）在Si表面板上的生长产生了相对平坦的GAN生长层，但是（0001）在C表面板上，核发生密度很高，并且具有类似岛的生长。 2。对CVD产生的GAN/SIC杂核结构的评估（1）通过两个晶体X-射线转换评估了CVD产生的GAN/SIC结构，发现GAN与SIC底物与SIC底物之间的关系外延。特别是，X射线锁定曲线的一半价格在SIC（0001）Si表面的生长层中狭窄。 （2）通过拉曼散射评估了GAN/SIC结构，发现GAN生长层是六边的晶体。 （3）通过射击钥匙屏障评估GAN生长层的电性能。生长层为10^<16> 〜10^<17> cm^<-3>。

项目成果

Tsunenobu Kimoto: "Two-Dimensional Nucleation and Step Dynamics in Crystal Growth of SiC" Inst.Phys.Conf.Ser.137. 55-58 (1994)

Tsunenobu Kimoto：“SiC 晶体生长中的二维成核和阶跃动力学”Inst.Phys.Conf.Ser.137。

Tsunenobu Kimoto: "Surface Kinetics of Adatoms in Vapor Phase Epitaxial Growth of SiC on 6H-SiC{0001}Vicinal Surfaces" J.Appl.Phys.75. 850-859 (1994)

Tsunenobu Kimoto：“6H-SiC{0001}邻位表面上 SiC 气相外延生长中吸附原子的表面动力学”J.Appl.Phys.75。

Hiroyuki Matsunami: "Nucleation and Step Dynamics in SiC Epitaxial Growth" Mat.Res.Soc.Sympo.Proc.339. 369-379 (1994)

Hiroyuki Matsunami：“SiC 外延生长中的成核和阶跃动力学”Mat.Res.Soc.Sympo.Proc.339。