Growth of aluminum nitride with a new crystal structure for deep-ultraviolet light emitting devices

用于深紫外发光器件的新型晶体结构氮化铝的生长

• 批准号: 20360008
• 负责人: SUDA Jun
• 金额: $ 11.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360008/
• 关键词: 窒化物半導体; 窒化アルミニウム; ポリタイプ; 炭化珪素; エピタキシー; 深紫外発光素子; 紫外線発光素子

Aluminum nitride (AlN) has attracted much attention as a material for deep-ultraviolet light emitting devices. Thermally stable structure of AlN is known to be wurtzite structure. On the other hand, AlN studied in this project has 4H structure. 4H-AlN can be obtained by isopolytypic growth on 4H-SiC. Thanks to isopolytypic growth, 4H-AlN grown on 4H-SiC shows excellent crystalline quality. In this study, growth of AlGaN alloy and AlGaN/AlN quantum well structures were studied. 4H-AlGaN/AlN quantum well structures were successfully grown on 4H-SiC (1-100). We revealed that growth of high-quality 4H-AlGaN on 4H-SiC (11-20) is impossible. We proposed 4H-GaN/AlN short-period super lattice structures instead of 4H-AlGaN. The 4H-GaN/AlN short-period super lattice structures were successfully grown on 4H-SiC (11-20).

氮化铝（AlN）作为深紫外发光器件材料备受关注。 AlN的热稳定结构已知为纤锌矿结构。另一方面，本项目研究的AlN具有4H结构。 4H-AlN可以通过在4H-SiC上同多型生长获得。由于同多型生长，在 4H-SiC 上生长的 4H-AlN 显示出优异的晶体质量。在本研究中，研究了 AlGaN 合金和 AlGaN/AlN 量子阱结构的生长。 4H-AlGaN/AlN 量子阱结构在 4H-SiC (1-100) 上成功生长。我们发现在 4H-SiC (11-20) 上生长高质量 4H-AlGaN 是不可能的。我们提出了 4H-GaN/AlN 短周期超晶格结构代替 4H-AlGaN。 4H-GaN/AlN短周期超晶格结构在4H-SiC上成功生长（11-20）。

项目成果

(5-1)-bilayer-height step-and-terrace structures formed on 4H-SiC (0001) Si-face by high-temperature Pas etching

通过高温Pas刻蚀在4H-SiC（0001）Si面上形成（5-1）双层高度阶梯平台结构

• 发表时间: 2009
• 作者: J.Suda;T.Kimoto;J.Suda
• 通讯作者: J.Suda

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4H-Polytype AlN/AlGaN MQW Structure Isopolytically grown on m-plane 4H-SiC

m 面 4H-SiC 上等聚生长的 4H 多型 AlN/AlGaN MQW 结构

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Horita;T.Kimoto;J.Suda
• 通讯作者: J.Suda

4H-AlGaN/AlN MQW structures isopolytypically grown on 4H-SiC (1-100)

在 4H-SiC 上同聚生长的 4H-AlGaN/AlN MQW 结构 (1-100)

• 发表时间: 2009
• 作者: J.Suda;M.Horita;T.Kimoto,
• 通讯作者: T.Kimoto,

Anomalously Large Difference in Ga Incorporation for AlGaN Grown on the (11-20) and (1-100) Planes under Group-III-Rich Conditions

在富含 III 族的条件下，在 (11-20) 和 (1-100) 面上生长的 AlGaN 的 Ga 掺入量存在异常大的差异

• 发表时间: 2009
• 期刊: Applied Physics Express Vol.2
• 作者: M.Horita;T.Kimoto;J.Suda
• 通讯作者: J.Suda