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J-GLOBAL ID：201002234578854820   整理番号：10A0389948

超高真空における市販水素化物気相エピタクシー及び有機金属化学蒸着基板からの清浄GaN(0001)を得るための表面処理

Surface treatments toward obtaining clean GaN(0001) from commercial hydride vapor phase epitaxy and metal-organic chemical vapor deposition substrates in ultrahigh vacuum

著者 (4件)： HATTORI Azusa N. (Res. Center for Ultra-Precision Sci. and Technol., Graduate School of Engineering, Osaka Univ., Yamada-oka 2-1 ...) ,  ENDO Katsuyoshi (Res. Center for Ultra-Precision Sci. and Technol., Graduate School of Engineering, Osaka Univ., Yamada-oka 2-1 ...) ,  HATTORI Ken (Graduate School of Materials Sci., Nara Inst. of Sci. and Technol., Takayama 8916-5, Ikoma, Nara 630-0192, JPN) ,  DAIMON Hiroshi (Graduate School of Materials Sci., Nara Inst. of Sci. and Technol., Takayama 8916-5, Ikoma, Nara 630-0192, JPN)
資料名： Applied Surface Science  (Applied Surface Science)
巻： 256  号： 14  ページ： 4745-4756  発行年： 2010年05月01日 
JST資料番号： B0707B  ISSN： 0169-4332  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 四つの異なる型のウエハについて,GaN(0001)表面を清浄にするプロセスを研究した。二つの型は,水素化物気相エピタクシー(HVPE)自立基板,そして二つの型は,これらのHVPE基板上に成長させた有機金属化学蒸着(MOCVD)膜であり,超高真空中でのアニーリング及び/またはArイオンスパッタリングにより作製した。in situ低速電子回折(LEED),反射高エネルギー電子回折(RHEED),走査型トンネル顕微鏡(STM),及びAuger電子分光,さらにex situ温度プログラム脱離,X線光電子分光,X線回折,及び二次イオン質量分析を用いて,処理を通してその表面を観測した。HVPE試料に関して,最適化三段階アニーリング条件(200°C,12時間+400°C,1時間+500°C,5分)下において比較的清浄な表面を得た。その後,酸化物及び炭化物の表面汚染は,アニーリング前のそれの~20%まで低減した。清浄GaN(0001)1×1パターンをLEED及びRHEEDにより得た。STM画像は,~10nmサイズの平坦なテラス及び~0.5nm高さのステップを示した。HVPE-GaN試料をはるかに高い温度(>550°C)においてアニールすることにより,ファセットをもつ三次元(3D)島が形成し,表面化学量論は,試料が不純物として水素を含むため,アンモニアの形での窒素の脱離とともに破れた。Ar⁺スパッタリングは,表面汚染を除去するのに有効であった。しかしながら,ポストアニーリングは,表面粗さを回復できず,表面の3D島の形成を促進した。MOCVD/HVPEホモエピタキシャル試料に関して,表面は水素により終端され,導入時の試料は明確な1×1構造を示した。500~600°Cにおけるアニーリングにより,表面水素は除去され,1×1構造が支配的ではあるが,3×3再構成構造が部分的に現れた。同一処理下での,試料間の構造差を要約し,表面構造に及ぼす,GaN膜における転位,水素不純物の濃度,及び残留反応性分子のような結晶品質の効果を明確にした。Copyright 2010 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *窒化ガリウム ,  化合物半導体 ,  *清浄面 ,  表面処理 ,  超高真空 ,  *MOCVD ,  *アニーリング【現象】 ,  低速電子回折 ,  走査型トンネル顕微鏡 ,  Auger分光法 ,  X線回折 ,  二次イオン質量分析 ,  島状構造 ,  化学量論 ,  表面粗さ ,  表面再構成
準シソーラス用語： *水素化物気相エピタクシ- ,  イオンスパッタリング ,  Auger電子分光 ,  温度プログラム脱離 ,  X線光電子分光 ,  表面汚染 ,  結晶品質

分類 (2件)： 半導体の表面構造  (BK15030A) ,  気相めっき  (WC08022K)

タイトルに関連する用語 (5件)： 高真空 ,  水素化物気相エピタクシー ,  有機金属化学蒸着 ,  GaN ,  表面処理