気相法による酸化亜鉛半導体薄膜のステップフローホモエピタキシャル成長

摘要

このような問題に対し，われわれは原料として有機金属を用いるのではなく，安全な化合物を利用できる，ミストCVD法による結晶成長に取り組んできた．この技術の詳細は以下で述べるが，高品質の単結晶薄膜の成長にとってあまりに簡便であるという印象を与えがちである．しかし，対象が酸化物であるがゆえに不純物混入の影響を受けにくく，また溶媒に含まれる酸素が十分な酸素分圧を与え，酸素空孔の生成を抑えるのに寄与する．実際，サファイア基板を用いたヘテロエピタキシャル成長により，MOCVD法と比べて比較的高い90cm~2/Vs程度の高い移動度を持つZnO薄膜をこの技術で実現した．本論立では，高品質ZnO薄膜の成長とデバイス応用で本命といえるZnO基板上へのホモエピタキシャル成長において，MOCVDでは困難なステップフロー成長の実現と高品質化に成功した結果に関して報告する．