RFI MBE 法 を用いた Si C基板上‑の I nN エ ピタキシャル層 お よび I n N/ I nGa N量子井戸の成長
Rf一 MBEg r owt hoHn Ne pl t a Xi a ll a ye r sa ndl h N/ I nGa Nq ua nt u mwe l l so n Si Cs u bs t r a t e s
･ 吉 田貞史*､矢 口裕 之こ土方泰斗､折原操
SadafumiYoshida,HiroyukiYaguchi,YasutoHijikata,MisaoOrihara
埼玉大学 工学部電気電子 システム工学料
DepartmentofElectricalandElectronicSystemsEngineering,FacuItyofEngineering, SaitamaUniversi抄
本研 究は､科学技術振興機構 ･戦略的創造研 究推進 事業の研究領域 ｢超 高速 ･超省電力高性能 ナ ノデバイ ス ･システムの創製｣ (研究代表者 ･千葉大学 吉川 明彦 教授 ) にお ける共同研 究テ ーマ ｢tnN系窒化物ナ ノデバイ ス/ナ ノプ ロセ スの分子線エ ピタ尋シ法 に よる新展開 ｣に基づ くものであ る｡我 々は､ これ まで高品質 な InN/lnGaN系結晶成長 のために適 した基板 の探索 を 行 う一環 として様 々な基板 を用いて結 晶成長 を行 って きた｡前年度 には3C‑Sic(001)基板上 に直 接 lnNの成長 を行 うと基板が立方晶構 造であ るに もかかわ らず､大方晶 InNが シングル ドメイ ンで成長す ることがわか った[1]｡そ こで今年度 は3C‑SiC基板上‑直接成長 した六方晶 InNにつ いて X線 回折 に よる方位 関係 の検討 を行 った｡その結果か ら､基板 の結 晶構造が立方晶構造 で あるに もかかわ らず人方晶が成長す るのは 3C‑Sic(lュo)と大方晶 1nN(1‑loo)との間の格子不整合 率が小 さいためであ ると考 え られ る｡また､格子不整合率が小 さい ことを反映 して､得 られた六 方晶InNはtwist成分の抑制 され た ものであった[2]｡また､4HTSiC (0001)基板や6H‑Sic(0001) 基板‑ の大方晶 lnNの成長 を行 った｡ これ らの基板 においては六方晶tnNとの方位 が300回転
した状態の ときに格子不整合率が小 さくなることを期待 して研 究 を行 った｡結果 としては､低温 で成長 した場合 に300回転 した状態 で成長す る相 も混 じるものの､通常は4H‑SiCと六方 晶InN のa軸がそ ろ うよ うに成長す ることがわか った.さらに､InGaN混晶お よびInN/InGaN量子井戸 の成長 を行 った｡InGaN混晶の成長 に関 してはInlO0%に近い組成 か ら50%の組成 の範 囲で再現 性 よく成長す る条件 を見出 した｡InN/lnGaN量子井戸 の作製 に関 しては X線回折 によ りサテ ラ イ トピー クが明瞭 に観察 され るよ うな周期構造 を作製 で きるよ うになった｡
[1]K.Nishida,Y.Kitamura,Y.Hijikata,H.YaguchiandSIYoshida:Phys･Stat･Sol･(b)241,2839 (2004).
[2]H.Yaguchi,Y.Kitamura,K.Nishida,Y.lwahashi,Y.Hijikata,andS.Yoshida:Phys.Stat.Sol.(C)2, 2267(2005).
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