トリハライド気相成長法を用いたβ-酸化ガリウム成長

摘要

酸化ガリウムは結晶多形であることが知られている。β相はその中で最安定であり4.5 eVの大きなバンドギャップや高い絶縁破壊電界といった優れた物理的特性から、低損失・高耐圧パワーデバイスなどの次世代電子デバイスへの応用が期待されている。我々はこれまでに、ハライド気相成長(HVPE)法を用いた高純度β-Ga_2O_3のホモエピタキシャル成長に成功している[1]。また、原料分子に GaCl3を用いたトリハライド気相成長(THVPE)法による α-および ε-Ga_2O_3のヘテロエピタキシャル成長を報告している[2]。一方で、β相の成長に最適となる高温域にてTHVPE法による酸化ガリウムの成長は実施されておらず、GaCl3分子の特異な吸着挙動やGa_2O_3成長における比較的小さな駆動力[3]から、膜厚制御性や表面形態の向上が期待されている。本研究では THVPE 法を用い、sapphire基板上およびβ-Ga_2O_3基板上のβ-Ga_2O_3成長を試みたので報告する。