高温OVPE法を用いた高品質GaN結晶の高速成長

摘要

GaNウエハ作製の低コスト化には、大型かつ高品質のバルク結晶成長が重要である。我々が行っているGa_2Oを用いた気相成長(Oxide Vapor Phase Epitaxy:OVPE)法では、排気系を詰まらせる固体の副生成物が発生しないため、原理的に長時間の成長が期待できる。これまでOVPE法では、成長速度が70μm/hの条件において400μm厚以上のGaN基板作製に成功している。低コスト化のためには更なる高速成長条件での厚膜化が必要であるが、現状では100μm/h以上の高速成長条件において基板上に多結晶が発生し厚膜化が阻害されるという問題がある。多結晶発生の要因として酸化物の生成が考えられているが、熱力学解析により成長温度を上げることで酸化物の生成が抑制されることが示唆されている。そこで本研究では、1250°Cでの高温成長により酸化物由来の多結晶を抑制し100μm/h以上の高速成長条件でGaN基板の厚膜化について試みたので報告する。