ECR－MBE法によるSi基板上GaN薄膜作製への窒素プラズマが及ぼす影響

摘要

我々は、ECRプラズマアシストMBE法を用いてSi（111）基板上に成長温度600℃で六方晶GaNの成長を行っており、今回窒素プラズマがGaN蒋膜へ与える影響について検討した。 窒素プラズマ発光スペクトルの相対強度を減少させることでGaNの光学特性が改善した。 これは、発光強度を弱めることで、窒素プラズマ中の窒素分子イオンも減少しGaN薄膜中へのダメージが減ったためであると考えられる。 また、より詳細にイオンによる影響を調べるため、電磁石の位置を基板方向から0～3．5cm移動させることによりプラズマの分布を変化させ、窒素プラズマがGaN薄膜に及ぼす影響についても調べた。 その結果、磁石位置が0cmの時、バンド端付近からの発光（NBE）が支配的となったが、磁石の位置を基板方向から遠ざけるに従いマイクロ波の入力電力の増大に伴いイオンダメージが増加し、イエロー発光（YL）が支配的となり膜質が悪化した。