RF-MBE法を用いた高In組成In{sub}xGa{sub}(1-x)Nの結晶成長と特性評価

摘要

RF-MBE法を用いたサファイア基板上In{sub}xGa{sub}(1-x)N成長において、これまで相分離の問題で結晶成長が困難とされてきた高In組成のIn{sub}xGa{sub}(1-x)N結晶成長に着目し、低温GaNバッファ層、低温InNバッファ層の導入及びプラズマ励起窒素源を用いた低温成長により、相分離を伴わない高In組成In{sub}xGa{sub}(1-x)Nの作成に成功した。 特に低温InNバッファ層を用いることにより、In{sub}xGa{sub}(1-x)N成長層との格子定数差を低減し、高In組成In{sub}xGa{sub}(1-x)Nの表面モフォロジーを改善できることを明らかにした。 また低温InNバッファ層上に全組成領域にわたるIn{sub}xGa{sub}(1-x)N結晶を作成し、III族源のビーム強度比の制御により良好なIn組成制御ができることを示した。 また、その結晶性と電気的特性のIn組成依存性を評価した結果、In組成が約x＝0.50以上ではIn組成の増加とともに、結晶性、電気的特性が向上する傾向が観測された．。