要約

近年、GaN系材料を用いた半導体デバイスの進展は著しく、青色・緑色短波長可視光LED・青紫色LDおよび高周波・高出力スイッチングデバイスが光・電子デバイスの市場を席巻しつつある。本研究では、GaN系材料にナノオーダーの加工を施すことで、同材料が有すポテンシャルを更に引き出し、光・電子デバイスの特性を飛躍的に向上させる。光デバイスにおいては、面内均一性の優れた多重量子井戸構造を発光層・光導波路として用い、所望の波長(電磁波)と共鳴する構造を探索するために、超微細加工装置で蜂の巣型ナノフォトニック結晶構造を付与し、その光学特性を評価することを目的とする。一方、電子デバイスにおいては、GaN系材料の自発分極およびピエゾ分極を利用して、電子・正孔キャリアを誘起し、微細加工を施すことでその電気的特性を評価することを目的とする。
本研究では、特異な光・電子機能を付与するために、SiO2をマスクにしてGaN系材にナノスケールの微細加工を施した。まずTEOS-CVDを用いてSiO2堆積し、その後SiO2マスクを電子ビーム露光装置とICP-RIEを用いて形成した。続いて原子層エッチング装置を用いて、SiO2ナノパターンマスクを形成したGaNにナノスケールの加工を行った。各工程での加工評価はSEMを用いて実施した。
ここでは電子銃型蒸着装置 [MB-501010]を用いた実験結果を掲載する。

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