JP2010267888A - 窒化物半導体薄膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒化物半導体薄膜の製造方法は、インジウムをストイキオメトリ条件Sを越えて過剰に供給する金属過剰供給工程と、該金属過剰供給工程で基板10の上に析出したインジウムドロップレット15を、活性窒素種12をストイキオメトリ条件Sに達するまで供給することによってインジウムナイトライド層16に転換するドロップレット転換工程と、を含む。
【選択図】図3
Description
11 インジウム
12 活性窒素種
14,16 インジウムナイトライド層(InN)
37 ヘテロ接合構造
38 量子井戸構造
S ストイキオメトリ条件
Claims (7)
- 基板上に金属と活性窒素種とを供給して反応させることにより、前記基板上に窒化物半導体薄膜をエピタキシャル成長させる窒化物半導体薄膜の製造方法において、
前記金属をストイキオメトリ条件を越えて過剰に供給する金属過剰供給工程と、
該金属過剰供給工程で前記基板上に析出した前記金属からなるドロップレットを、前記活性窒素種をストイキオメトリ条件に達するまで供給することによって窒化物半導体に転換するドロップレット転換工程と、
を含むことを特徴とする窒化物半導体薄膜の製造方法。 - 前記金属が、取り込まれ量の異なる2種類以上の元素から組成され、前記窒化物半導体薄膜が、組成の異なる窒化物半導体が互いに接合したヘテロ接合構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体薄膜の製造方法。
- 前記金属が、取り込まれ量の異なる2種類以上の元素から組成され、前記窒化物半導体薄膜が、バンドギャップの狭い窒化物半導体をバンドギャップの広い窒化物半導体で挟んだ量子井戸構造を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体薄膜の製造方法。
- 前記金属過剰供給工程で前記金属のみが供給されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の窒化物半導体薄膜の製造方法。
- 前記基板の温度が、前記金属の脱離温度以下に設定されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の窒化物半導体薄膜の製造方法。
- 前記金属と前記活性窒素種との供給比率が、エピタキシャル成長した窒化物半導体薄膜の表面形状を反射高速電子線回折を用いて調べることによって制御されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の窒化物半導体薄膜の製造方法。
- 前記活性窒素種の供給を開始してから前記ドロップレットが全て消えるまでの回復時間を測定することにより、前記活性窒素種の供給量を継続監視することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の窒化物半導体薄膜の製造方法。
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Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
CSNC200802115007; 名西 惠之 Yasushi NANISHI: 'InNおよびInGaNの結晶成長と構造および特性の評価' 応用物理 第72巻第5号, 2003, p.565-571, 梶山 健二 社団法人応用物理学会 * |
JPN6013016499; Shigeya Naritsuka et.al.: 'In situ annealing of GaN dot structures grown by droplet epitaxy on (111)Si substrates' Journal of Crystal Growth Vol.300, 2007, p.118-122 * |
JPN6013016500; 名西 惠之 Yasushi NANISHI: 'InNおよびInGaNの結晶成長と構造および特性の評価' 応用物理 第72巻第5号, 2003, p.565-571, 梶山 健二 社団法人応用物理学会 * |
JPN7013001307; Tomohiro Yamaguchi et.al.: 'Indium Droplet Elimination by Radical Beam Inrrandiation for Reproducible and High-Quality Growth of' Applied Physics Express Vol.2,No.5, 20090417, p.051001-1-051001-3 * |
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