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窒化ガリウムバルク単結晶

シーズコード S012000157
掲載日 2002年1月29日
研究者
  • 佐々木 孝友
研究者所属機関
  • 大阪大学 大学院工学研究科
研究機関
  • 大阪大学 大学院工学研究科
技術名称 窒化ガリウムバルク単結晶
技術概要 窒化ガリウムは青色発光素子の材料として注目されている。
本技術は、ホモエキタピシャル成長法により窒化ガリウム青色発光素子を作成する場合の基板材料として用いられる窒化ガリウムバルク単結晶を比較的低温、低圧で製造する方法に関するものである。
レーザーアブレーション法など既知の方法により窒化ガリウム薄膜または窒化アルミニウム薄膜を表面に若干堆積させたサファイア、ガリウム砒素などの基板と、Naの含窒素化合物などの窒素原料およびガリウム単体金属などのガリウム原料を800℃程度に加熱し、圧力を100気圧程度として、24時間程度保持することにより、基板表面薄膜上にのみ核が発生し、C軸配向した窒化ガリウム単結晶を成長させることができる。自然核成長より低温で単結晶成長が可能であり、高品質な大型のバルク状窒化ガリウム単結晶が育成可能である。
画像

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従来技術、競合技術の概要 融液成長法による窒化ガリウムバルク状単結晶成長では、融点における平衡蒸気圧が一万気圧以上のため、1200℃、8000気圧以上の高温・高圧を必要とする。また、Naを触媒にすると800℃・100気圧という比較的低温・低圧で窒化ガリウム単結晶が合成できることが見出されたが、この方法では自然核発生によるため、多量に核が発生してしまい、核発生制御が出来ない為に、非常に小さな結晶しか得られない。
研究分野
  • 無機化合物の結晶成長
展開可能なシーズ (1)バルク状窒化ガリウム単結晶
(2)窒化ガリウム青色発光素子の基板
用途利用分野 DVD用ピックアップ半導体レーザー
計測用紫外光源
高輝度フルカラーフラットパネルディスプレー
関連発表論文 (1)影林由郎, 森勇介, 佐々木孝友. 短波長レーザー光源と産業応用に関する技術 非線形光学結晶CsB3O5の育成と評価. . vol.120‐C,no.7,2000,p.906‐909.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人科学技術振興機構, . 佐々木 孝友, 森 勇介, 山根 久典, . 窒化ガリウム単結晶の育成方法. 特開2000-327495. 2000-11-28
  • C30B  29/38     

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