SAMURAI - NIMS Researchers Database

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研究内容

Keywords

UVセンサー、LED、太陽電池

出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。

口頭発表
    その他の文献

      所属学会

      応用物理学会, ワイドギャップ半導体学会

      電子・光機能材料研究センター
      タイトル

      極性窒化物半導体薄膜のヘテロ界面構築と新機能

      キーワード

      有機金属化学堆積法,光熱偏向分光法,欠陥準位,ヘテロ界面,表面酸化,表面計算モデル,電子デバイス,光電変換素子

      概要

      窒化物半導体の極性構造に着目して薄膜成長メカニズムを検討してきた。極性と歪を伴うAlGaN/InGaNヘテロ構造はその界面に特有の電子状態が形成される。さまざまな条件で成長した半導体薄膜のギャップ内欠陥準位を光熱偏向分光法で評価するとともに、ヘテロ界面の評価を低温磁場下での電子輸送特性から行っている。窒化物半導体薄膜材料の低欠陥化と物理現象の本質的な理解から物性や機能の高度化に向けた取り組みを行っている。こられの結果は高電子移動度トランジスタ、光電変換素子などの窒化物半導体電子デバイスへの特性向上につながる。

      新規性・独創性

      有機金属化学堆積法による窒化物半導体薄膜成長、光熱偏向分光法による欠陥準位・密度評価、低温強磁場でのヘテロ界面評価、デバイス特性を系統的に検討している。窒化物半導体特有の極性構造を考慮した表面モデル計算から酸化・界面準位といったデバイス作製プロセス上の課題についても取り組んでいる。

      内容

      image

      有機金属化学堆積法による窒化物半導体薄膜材料開発を軸に研究を行い、評価、新規デバイス開発を行っている。現在取り組んでいる光熱偏向分光法は、光学的電気的に不活性な材料でもギャップ内欠陥を評価できる特徴がある。非輻射再結合による発熱を検出するため、輻射再結合による発光と組み合わせることでさらに俯瞰的に欠陥に関する知見を得ることができる。特にイオン注入した材料の欠陥評価やドーパントの活性化に向けた知見を本手法で得ることができる。ヘテロ界面で形成される2次元電子ガスの有効質量や散乱過程の物理的な基礎データを取ることができる。これらのデータと薄膜成長条件との相関を学習することによって、物性の高度化やデバイスの高機能化を推進する。

      まとめ

      ● 有機金属化学堆積法による窒化物半導体のヘテロ構造の構築
      ● 光偏向分光法によるギャップ内欠陥評価 特にイオン注入試料への高い有用性
      ● 低温磁場測定による電子輸送特性評価 有効質量やキャリア散乱機構の解明
      ● 窒化物半導体表面の酸化プロセス解明
      ● デバイス特性高度化に向けた取り組み

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