【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.06.30】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24QS0113
利用課題名 / Title
低温InGaNバッファ層挿入InGaNヘテロエピタキシャル成長時の動的挙動観察
利用した実施機関 / Support Institute
量子科学技術研究開発機構 / QST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions
キーワード / Keywords
X線回折/ X-ray diffraction,放射光/ Synchrotron radiation,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,高品質プロセス材料/技術/ High quality process materials/technique,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,エレクトロデバイス/ Electronic device,光デバイス/ Optical Device,量子効果デバイス/ Quantum effect device,原子薄膜/ Atomic thin film,フォトニクス/ Photonics,量子効果/ Quantum effect,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山口 智広
所属名 / Affiliation
工学院大学先進工学部応用物理学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
守屋 潤希,Harries James
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
佐々木 拓生,大和田 謙二,押目 典宏
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
赤色発光マイクロLEDに必要となるInGaN量子構造形成のためのGaNテンプレート上高品質InGaNヘテロエピタキシャル膜成長時の格子緩和挙動の観察をその場観察を用いて行った。特に今回は低温バッファ層の厚さを変化させたときの影響を調べた。
実験 / Experimental
大型放射光施設SPring-8 BL11XUのMBE-XRD装置を用い、GaN/Al2O3テンプレート上にInGaN成長を行った。InGaN低温緩衝層の成長温度とInGaN膜の成長温度を固定し、バッファ層の成長時間を4.5 minと13.5 minと変化させた。InGaN成長中に二次元X線検出器とサンプル位置を調整することにより、10-11格子点のX線回折を測定し、成長中のIn組成と緩和率の挙動を調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
バッファ層で大きく緩和を促進させたとしてもInGaN膜成長とともに再び歪んでくる現象を2022B期に確認しているが、バッファ層の厚さを変えることにより、この度合いに変化が見られた。InGaN膜成長時にバッファ層自身が組成や形状を変えながら成長が進んでいることが示唆された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Yamaguchi Tomohiro, Sasaki Takuo, Moriya Mitsuki, Onuma Takeyoshi, Honda Tohru, Takahashi Masamitsu, Nanishi Yasushi, "In-situ Monitoring using RHEED and XRD in RF-MBE Growth of GaInN", SPIE Photonics West (San Francisco/USA), 令和7年1月27日, 招待講演.
- Moriya Mitsuki, Sasaki Takuo, Takeuchi Jo, Onuma Takeyoshi, Honda Tohru, Yamaguchi Tomohiro, Nanishi Yasushi, "ScAlMgO4基板上RF-MBE法GaInN成長におけるその場XRD-RSMを用いた成長初期過程観察", 第72回応用物理学会春季学術講演会（野田市）, 令和7年3月17日.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件