赤外線レーザ光弾性法による窒化ガリウム自立基板の光弾性定数測定とGaN厚膜基板内応力分布の評価

摘要

このように，光弾性法は半導体結晶の応力測定に適しているが，複屈折位相差との比例定数である光弾性定数が既知でなければならない。ところがGaNの場合，理論値や薄膜に対する実験値と比較すると，自立結晶に対する実験値の報告は乏しい。とりわけ，GaN 自立基板に対する赤外域の光弾性定数の実験値について十分な報告はない。それが明らかになれば，GaN の光弾性定数の波長に対する特性を，実験的に解明する一助ともなるほか，他の半導体結晶の光弾性定数と比較することもできるようになるため学術的にも意義深い。そこで本研究ではC面GaN自立基板の赤外線に対する光弾性定数を実験的に求めた。これを用いて，スターティング基板および厚膜基板の主応力差分布を実測した。そして，厚膜基板の外周に現れる応力について，半極性面と，C面との格子定数の違いが一因ではないかと推定した。