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窒化物半導体構造及びその製造方法

シーズコード S110006823
掲載日 2011年12月6日
研究者
  • 澤木 宣彦
  • 本田 善央
  • 彦坂 年輝
  • 谷川 智之
技術名称 窒化物半導体構造及びその製造方法
技術概要 半極性窒化物半導体を加工基材に選択成長させる技術において、ピエゾ電界を低減させる効果が大きい(11-22)面をもつGaN結晶の選択成長に適する(311)Si基材をKOHにより異方性エッチングすれば、(1-11)面及び(-11-1)面を有する溝が形成されることに着目し、この溝の幅d及び深さhを調整することで、斜め上向きの(1-11)面に窒化物半導体を優先的に結晶成長させうることを突き止め本発明を完成した。sなわち、(311)Si基材10の(311)面10aに、互いに平行に延びて対向する斜め上向き及び斜め下向きの側面たる(1-11)面31及び(-11-1)面32を有し、かつ(311)Si基材10の<1-1-2>方向に沿って延びる複数の溝30を形成する。次いで、窒化物半導体を結晶成長させて、(11-22)面20aを主面とする窒化物半導体膜(GaN膜20)を形成する。溝30の幅dを20μm以下、深さhを0.2μm以上にするとともに、1≦h/dに調整することにより、溝30のうち(1-11)面31に窒化物半導体を優先的に結晶成長させる。
画像

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研究分野
  • 固体デバイス製造技術一般
展開可能なシーズ ピエゾ電界の発生を低減させるのに有利な半極性窒化物半導体を加工基材に選択成長させる際に、マスキング技術を利用することなくの特性ファセット面に選択成長させ、しかもその選択成長により形成された半極性窒化物半導体の結晶品質を高めることを目的とする。
この窒化物半導体構造では、斜め上向きの(1-11)面のみに窒化物半導体が結晶成長することで、(11-22)面を主面とする窒化物半導体膜が形成されている。このため、この窒化物半導体膜は、斜め下向きの(-11-1)面及び底面に窒化物半導体が結晶成長することによる悪影響を全く受けない、極めて高品質なものとなる。これを発光デバイスに適用すれば、ピエゾ電界の発生や結晶欠陥に基づく発光効率の低下を抑えることができる。
用途利用分野 窒化物半導体、青色発光ダイオード、青色レーザダイオード
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人名古屋大学, . 澤木 宣彦, 本田 善央, 彦坂 年輝, 谷川 智之, . 窒化物半導体構造及びその製造方法. 特開2008-305977. 2008-12-18
  • H01L  21/205    
  • C30B  29/38     
  • C30B  25/18     
  • C23C  16/34     

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