[6a-A301-1~11] 15.4 III-V族窒化物結晶

[6a-A301-4] OVPE法によるGaN厚膜成長に向けた寄生成長の抑制

〇郡司 祥和¹、山口 陽平¹、石橋 桂樹¹、津野 慎太郎¹、北本 啓¹、今西 正幸¹、吉村 政志¹、今出 完¹、伊勢村 雅士²、森 勇介¹ (1.阪大工、2.伊藤忠プラスチックス)

キーワード：GaN、OVPE、結晶成長

我々が行っているGa2Oを用いた気相成長では、排気系を詰まらせる固体の副生成物が発生しないため、原理的に長時間の育成が期待できる。我々は前回、水素雰囲気中でGaN結晶を成長させることで、8時間成長時で膜厚が231µmのGaN層を得たことを報告した。しかしながら、水素濃度が増加すると、各原料ガスの拡散が促進され長時間成長において反応管壁上で寄生成長が生じることが問題であった。寄生成長は原料利用効率（原料消費量に対する種基板上の成長膜厚）の低下や成長結晶の結晶性悪化を引き起こす。そこで本研究では、反応炉内の水素濃度分圧を制御することにより、長時間成長時における反応管壁上の寄生成長を抑制し、その結果、原料利用効率がおよそ2倍となったことがわかった。また、シールドガスに混合ガスを用いた場合種基板と同等の高い結晶性を有した。