極薄膜SiO_2 によるGaN 表面の水素支援熱分解抑制効果

摘要

はじめに：位置と形状が制御された窒化物半導体ナノ 構造は、光取り出し効率の向上や歪緩和効果、量子効 果などによる光電子デバイスの高機能化、高性能化を もたらす技術として期待される。我々は低圧水素雰囲 気中でのGaNの熱分解反応[1]に着目し、低損傷の極微 細加工が可能な水素雰囲気異方性熱エッチング (HEATE)法[2]の研究を行っている。これまでに厚さ 50~100 nmのSiO2マスクを選択エッチングマスクに用 い、InGaN/GaNナノ構造LEDの作製[3]や、オーバーエ ッチングによる直径10nm以下の極微細ナノ構造の作製 を報告した。Fig.1は厚さ50nmのSiO2マスクとオーバー エッチングで形成したナノピラーの走査電子顕微鏡 (SEM)像であり、SiO2はマスク形成過程でテーパー状に なった。このようなSiO2マスクを用いた場合、極微細ピ ラーの高精度な寸法制御や超高密度化を制限する要因 となる。そこで、本研究ではHEATE法による極微細GaN 系ナノ構造の高精度?高密度化を目指し、SiO2マスクの 極薄膜化の可能性について検討を行った。