窒化物半導体の展開 －結晶基板とデバイス－
窒化物半導体の展開－結晶基板とデバイス－
... 年台末から大きな進展を見たのが、 窒化ガリウム（GaN）を初めとする窒化物系の化合物半導 体である。これは、前述の化合物半導体と同じⅢ-Ⅴ族半導 体であり、Ⅲ族元素として Ga、In、Al からなるが、Ⅴ族 元素がそれまでとは違った N（窒素）で構成されている。 ...
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窒化物半導体を用いた人工光合成システム
... CO 2 を水と光でエネルギー源にする人工光合成を GaN 系半導体により実現した．このシステムをすべて無機の材 料で構成することにより，シンプルな系での実現が可能と なった．単純計算で，現在の性能のデバイスを 1 ヘクター ルの敷地に詰めたとすると，年間約 10 ...
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(215) 121 MBE 法による GaN 単結晶基板上への Ⅲ 族窒化物半導体のホモエピタキシャル成長 田邉智之 ( 電気電子工学専攻 ) 渡邉肇之 ( 電気電子工学科 ) 小野基 ( 電気電子工学科 ) 南場康成 ( 電気電子工学専攻 ) 倉井聡 ( 電気電子工学科 ) 田口常正 ( 電気電子
... AlGaN 薄膜の PL スペクトルに関しても、 深い準位からの発光が抑制された単一の発光 ピークが観測された。この発光ピークは中性 ドナー束縛励起子によるものと考えられる。 発光ピーク位置および発光半値幅はそれぞれ、 (0001)面上のものが 3.813 eV、75 meV、そし て ( 000 1 ) 面上のものが 3.469 eV、95 meV ...
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半導体ナノワイヤデバイスの新展開―縦型トランジスタ応用―
... FET の開発を構想した． 5. 1 Si/InAs ナノワイヤ界面の電気特性 図 8 に， Si(111) 基板上の InAs ナノワイヤアレーの 電気特性を示す．縦型二端子構造は，低誘電率ポリマー （ Benzocyclobutene: BCB ）樹脂により，ナノワイヤ 試料全体を包埋したあと，反応性イオンエッチング （ Reactive Ion Etching: ...
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単結晶窒化ガリウム（GaN）基板の高速高精度加工法の開発 ―紫外線援用テープ研削法の提案―
... ワイドギャップ半導体材料である単結晶窒化ガリウム（ GaN）は電力損失の低いパワーデバイスへの活用が期待さ れ，基板の高品質化や大口径化などの取り組みが進められている．しかし同材は，高硬度，高化学安定性，および ...
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窒化ガリウム基板の開発
... 言 窒化ガリウム基板の開発についてその初期の研究開発段 階の結果を中心に述べてきた。窒化ガリウムは、Ⅲ－Ⅴ族 半導体とは言いながら、それまでの GaAs、InP とは全く 異質な材料であり、ほとんど従来の常識が通用しなかった。 ...
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The Japanese Association for Crystal Growth (JACG) 日本結晶成長学会誌特集 : 固体紫外光源を目指した窒化物半導体結晶成長の最前線 Vol. 41, No. 3 (2014) 解説 昇華法 AlN ウェハー上 HVPE ホモエピタキシャル成長と深紫外
... ウェハーによる吸収 のため波長 290 nm 以下の光がまったく観測されない．加 えて，320 および 450 nm 付近にピークが観測される．こ れは深紫外 LED の活性層からの光による昇華法 AlN 基 板のフォトルミネッセンス光である．一方，昇華法 AlN ウェハー除去後に測定を行うと，HVPE-AlN 基板の高い ...
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Hf箔上に成長した窒化物の評価と応用
... eV のバンドギャップをカバーする直接遷移型半導 体であり、幅広い波長帯において高効率発光が可能な発光素子材料として期待されてい る。従来、窒化物半導体素子作製用基板として単結晶サファイア基板が主に用いられて きたが、サファイアには高コスト、小面積、硬くて脆いといった問題があり、窒化物半 ...
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概要 GaN 系半導体デバイスとして レーザー 高輝度 LED パワー半導体が関心を集め 研究対象となっているが これらデバイスは GaN 基板を必要とする場合が多い GaN 単結晶の製造が技術的に困難なため GaN 基板は極めて高価で GaN 基板を利用したデバイスの実用化を阻んでいるとされている
... GaN の溶解度の温度依存性を利用して、基本的に は高温部（ 600-750℃）で GaN 原料を溶解し、低温部（500-650℃）に設置した種結晶の上に GaN を析出成長させて単結晶 GaN を得る技術である。ただし、成長部と原料溶解部の温度関係が逆の ...
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第 2 回窒化物半導体応用研究会基調講演平成 20 年 6 月 27 日愛知県産業貿易館 安熱法によるバルク GaN 基板の開発 福田承生 D. Ehrentraut 鏡谷勇二石黒徹横山千昭
... 第68回応用物理学会学術講演会 シンポジウム：「半導体バルク結晶技術の現状と展望」2007年9月6日 北海道工 キーポイント① 耐腐食性に優れた圧力容器開発 バルク結晶作製圧力容器開発 サイズ :φ100×1000 mm ...
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報道発表資料 2000 年 2 月 17 日 独立行政法人理化学研究所 北海道大学 新しい結晶成長プロセスによる 低欠陥 高品質の GaN 結晶薄膜基板作製に成功 理化学研究所 ( 小林俊一理事長 ) は 北海道大学との共同研究により 従来よりも低欠陥 高品質の窒化ガリウム (GaN) 結晶薄膜基板
... 高品質なデバイス作製には結晶欠陥（転位）が低減された部位（マスク上部で中央 の合わせ目を外した両翼部）を選別する必要がありました。また、結晶欠陥（転位） 低減部位の占有度を増やすために、さらに複雑なプロセスを組み合わせる試みもな されています。しかし、そうしたプロセスの精度、ステップ数を増やすことは、そ ...
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フッ化物強誘電体単結晶を用いてSHGの発光に成功
... SHG の確認であるが、これはフッ化物強誘電体単結晶を用いて紫外・真空紫外領 域での SHG が原理的に可能であることを実証したことになる。SHG の発光波長は、QPM デバ イスにおける強誘電性ドメインの反転周期に依存する。今後はより小さな反転周期を実現 し、紫外・真空紫外領域における SHG 実現に向け、研究を進めることになる。 ...
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大口径電子デバイス用エピ基板の開発
... コスト面から見た既存Si半導体、競合技術との比較 ●デバイス化した際のコストを考えたときに、最も影響が大きいのは 基板コスト 。 基板にSiを用いることは、圧倒的なコスト競争力を持つこととなる。 SiCデバイスの場合、 ...
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半導体結晶の光学的評価：光学スペクトルから結晶を観る
... との関係 から、光学遷移の偏光選択則を導出することができるが、ここでは誌面の都合上省略する。 ５．バンド構造に対する格子歪み効果 結晶のバンド構造を評価する際に、格子歪みによるバンド構造の変化に関する知見は極めて 重要である。格子欠陥や転位が存在する場合は、局所的な格子歪みが光学スペクトルに影響を ...
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半導体基板の常温直接接合技術
... キーワード 常温直接接合，ヘテロ接合，多接合太陽電池，ダイヤモンド直接接合 1. ま え が き 異種半導体接合（ヘテロ接合）のバンド構造を最適 に設計することにより，高周波，高出力電子デバイス， 発光，受光素子等の様々な機能デバイスが実現されて いる．実用化されているヘテロ接合デバイスのほとん ...
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エピタキシャル薄膜研究の広がり ( 私見 ) エピ膜と基板結晶の結晶構造が同じで格子定数が近いグループ 例 Si ホモエピ Diamond 型 エピ膜と基板結晶の結晶構造が同じであるが 格子不整合の程度が大きいグループ 例 Ⅳ-Ⅳ 族 Ⅲ-Ⅴ 族化合物半導体 Diamond 型 Zincblende
... Si の 004 反射のロッキングカーブ幅は約 0.001 °（ 3.6 秒）であるが、上図に示した全てのピークの幅は、 全てこの数値よりも大きい。従って、上図に示したプロファイルは、 Si 単結晶基板の結晶性を表すロッキングカー ...
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半導体量子デバイスの多様な展開
... 数と寄生インピーダンスによる活性領域への電流注入効率 の低下である。我々は、緩和振動周波数を増大させるため に、量子井戸構造の導入に加え、格子不整による活性層へ の圧縮応力の印加、従来の GaInAsP 系材料に比して伝導 体バンドギャップ差が大きい AlGaInAs 系材料の適用を行 ...
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様式 研究成果の概要 窒化アルミニウム (AlN) などの窒化物半導体は, ワイドギャップ半導体として次世代の発光素子, 太陽電池およびハイパワー半導体素子として注目され, 世界的に開発競争が激しい研究分野である. 素子として適応できる窒化物半導体の組成領域を拡大し, その性能を最大限に
... なぜ窒化アルミニウム基板が必要なのか？ 窒化アルミニウム（AlN）は，高い熱伝導率（320 W/mK）と大きなバンドギャップ（6.2 eV）を有して いる．AlN 単結晶を基板として用いれば，格子定数の近い AlGaN 系発光素子と準ホモエピタキシ ...
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ありふれた元素で高性能な窒化物半導体を開発
... ●研究の背景 半導体には、電気伝導を正孔が担う p 型半導体と、電子が担う n 型半導体が あり、その接合（pn 接合）は半導体デバイスの基本構造として発光ダイオード や太陽電池などに使われています。その中でも、薄膜技術を用いた太陽電池と ...
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窒化アルミニウム単結晶基板の開発
... SiC 基板上ヘテロ成長法により、 1. 緒 言 近年、電気自動車・医療機器・情報家電・通信機器に用 いられる高周波・大出力半導体デバイス（パワーデバイス） においては、高耐電圧・高速・低消費電力・高温動作・耐 放射線性等の特性に対する要求が厳しさを増している。こ の要求に対し、材料物性上の限界を迎えたシリコン（Si） ...
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