【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23QS0112

利用課題名 / Title

ScAlMgO₄基板上InGaN成長におけるその場X線回折測定

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）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（副 / Sub）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

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,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,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

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

竹内 丈,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,押目 典宏,大和田 謙二

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

QS-113：表面X線回折計

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これまで行ってきた。GaNとInNは11%に及ぶ大きな格子不整合を有するため、赤色発光に必要な高In組成InGaN (In組成~40%) をGaN上に成長し始めるとすぐに格子緩和が発生する。本研究では、GaNテンプレートの代わりにIn組成17%InGaNに格子整合することが知られているScAlMgO₄ (SAM) 基板上へのInGaN成長を実施し、その動的挙動観察を行った。

実験 / Experimental

大型放射光施設SPring-8 BL11XUのMBE-XRD装置を用い、SAM基板上にInGaN成長を行った。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、成長中の動的挙動を調べた。

結果と考察 / Results and Discussion

図1にInGaN成長 (a) 0分、(b) 10分、(c) 20分の逆格子マップを示す。30分の成長を通して、SAM基板にほぼ歪む形でInGaNが成長していることを確認した。また、GaNテンプレート上成長ではあまり観察されないCrystal Truncation Rod (CTR) ピークが確認され、高品質InGaNを成長するためのSAM基板の可能性が確認された。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1　InGaN成長 (a) 0分、(b) 10分、(c) 20分の逆格子マップ.

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.

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