スパッタリング法を用いた高品質窒化ガリウム膜の形成

摘要

我々は、独自に開発したGaNスパッタリングターゲットを用いて、スパッタGaN膜の高品質化に関する研究を実施した。低温成膜でも高い結晶配向性をもつGaN膜を作製することが可能であり、更に、成膜時のガス圧を制御することでスパッタGaN膜の結晶相並びに極性を制御した。そうして得られた立方晶(111)面に配向したスパッタGaN膜上にMOCVD法にてGaNを積層することで、六方晶（0002) Ga極性をもつ平坦な膜を作製することが可能となった。更にHEMTデバイスを作製し、従来の製法と同等のデバイス特性を持つことを確認した。 以上のように、GaNスパッタリングターゲットを用いた薄膜作製技術は、スパッタ法の特徴を活かし、GaNテンプレート基板への適用が期待される。%Gallium nitride (GaN) film is a promising wide band gap semiconductor. It is used as film for LED devices and is expected to also be used in semiconductor power devices. The MOCVD method has been extensively used to grow GaN film, but one problem is that it has been difficult to deposit GaN film on large substrate. On the other hand, the sputtering method can be used to deposit uniform films even on large substrates. Furthermore, the film formation temperature of the sputtering method is relatively low and it can form GaN film with a large In / Ga ratio. However, it is difficult to obtain a highly crystalline GaN film by the sputtering method, and there are few reports on sputtering using a GaN sputtering target in particular. Through this study, we found a method for fabricating a high crystalline GaN film with crystal phase and polarity controlled by investigating sputtering conditions using the GaN sputtering target that we developed, and confirmed that an HEMT device was fabricated and was driven normally on sputtered film.