P型伝導InN実現とその物性評価: 現状と問題点について

摘要

Successful p-type doping of InN up to the net acceptor concentration of ~3×10~(19)cm~(-3) has been confirmed by analyzing electrolyte capacitance-voltage characteristics (ECV) for Mg-doped InN samples grown by MBE. It was found that overdoped [Mg] introduce shallow donors in InN resulting in the conduction type change into n-type again. Electrical, optical and crystalline-structural properties of Mg-doped InN samples, in which [Mg] concentration was very widely varied in the range from 10~(16) to 4×10~(21) cm~(-3), were also investigated. Present status and future prospects as well as some related problems for achieving p-type InN are discussed in this paper.%InNは伝導帯下端の位置が低いことからnative defectsの電子レベルが伝導帯内部に形成され、高濃度の表面・界面電子蓄積層が現われるため、通常のホール効果による測定では、p型伝導特性を評価することが難しい。本論文では、MBE法により高純度化および高品質化を図ったInNにアクセプタ不純物としてMgを広い濃度範囲で添加し、電界液を用いた容量-電圧（ECV）特性評価を中心にp型伝導の制御性を検討した。その結果、アクセプタ濃度が3×x10~(19)cm~(-3)程度まではp型伝導を実現できること、また、それ以上のMg濃度では過剰ドープ効果によりドナ性の欠陥が誘起され、再びn型伝導結晶になることがわかった。本論文では、InNのP型伝導制御と関連事項について、ECV評価法の問題点などを含み、その現状と問題点をまとめた。