まとめ

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右側から成長してきた(000-1)面とからなりそれが合体している．この積層欠陥には細い

線とやや太い線の 2 種類があることが分かる．積層欠陥には単層（I1），複層（I2）の２種

類に加えて，多層(E タイプ)の積層欠陥が平行して導入されており，これらが生成，消滅

する様子が見える．すなわち，複数の多層欠陥が相互作用しながら，その層数を変化させ

るとともに，多層欠陥が複層欠陥にさらに単層欠陥へと変異することが見て取れ，試料

表面に現れる積層欠陥のほとんどが単層の積層欠陥（I1）に限定されることとなった．こ

のような積層欠陥の変異は，成長と共に，最もエネルギーの低い単層欠陥に移ったとも

のして理解できるが，結晶成長条件下では立方晶より六方晶の方が安定であることとも

関係していると考えられる[39]．

96 かにした．

（3）サイクルアニールの効果を調べた結果，400℃以下の温度では転位に大きな変化

が見られないのに対し，500℃以上の繰り返し熱処理では転位の移動がおこることを見

出した．

（4）600〜700℃の低温で螺旋転位の運動が見られたものの，刃状転位・混合転位で

は認められなかった．後者では転位芯に付随する Ga 空孔列によるピン留め効果が影響

していることが示唆された．

（5）転位運動のポテンシャル障壁は，混合型または刃状型のものよりもらせん型の

転位の方が低いことを示唆する結果が得られた．

次に加工（001）Si 基板上に作製した（1－101）GaN については異なる部分から成長

を開始した単結晶が合体する接合面の構造の詳細を高分解能 TEM により評価し以下の

点を明らかにした．

（1）基板表面との界面付近に発生した貫通転位の多くは，成長中に成長方向とは異

なる方向に曲げられ，最表面に到達せず，試料の低転位密度化に貢献している．

（2）積層欠陥は，成長初期には合体部分で多くが発生するものの，成長と共に，最

もエネルギーの低い単層欠陥に変異することによって，転位密度の低減が確保される．

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