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J-GLOBAL ID：201402286991035284   整理番号：14A1044738

Czochralski法によって育成したβ-Ga₂O₃バルク単結晶に関して

On the bulk β-Ga₂O₃ single crystals grown by the Czochralski method

著者 (11件)： GALAZKA Zbigniew ,  IRMSCHER Klaus ,  UECKER Reinhard ,  BERTRAM Rainer ,  PIETSCH Mike ,  KWASNIEWSKI Albert ,  NAUMANN Martin ,  SCHULZ Tobias ,  SCHEWSKI Robert ,  KLIMM Detlef ,  BICKERMANN Matthias
資料名： Journal of Crystal Growth  (Journal of Crystal Growth)
巻： 404  ページ： 184-191  発行年： 2014年10月15日 
JST資料番号： B0942A  ISSN： 0022-0248  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： Czochralski法によるβ-Ga₂O₃バルク単結晶の育成を,重要な成長条件の観点から報告して,議論し,得られた結晶の基本的な電気的,光学的特性と関連付けた。β-Ga₂O₃結晶は,近赤外(NIR)波長範囲での自由キャリア吸収によって,らせん状に形成する傾向があり,育成結晶を通過する放射熱伝達を阻止していた。中域,あるいは,低域の自由電子濃度(<5×10¹⁷cm^-3)で,高い結晶化率(g≧0.5)を有する円筒状結晶をもたらした。CO₂を含んだ成長雰囲気の利用によって,0.8と4.4×10^-2barの間の酸素分圧が得られたが,この分圧は円筒状の半導体性結晶を得るのに十分な値であった。Snドーピングによって,結晶中の自由電子濃度が高濃度(最大10¹⁹cm^-3)まで増加し,らせん状結晶化が瞬時に形成したが,Mgドーピング(>6wtppm)では,らせん状結晶の形成が起こりにくい絶縁性結晶が得られた。液固界面全域における結晶中のMg平衡偏析係数の推定値は,0.10~0.12であった。酸化雰囲気中,1200°C以上,20時間のアニーリングによって,アンドープ結晶のバルク自由電子濃度は約1ケタまで減少したが,結晶表面は絶縁性であった。しかし,Mg:β-Ga₂O₃結晶では,酸素含有雰囲気と水素含有雰囲気のいずれのアニーリングに対しても,特性に変化がなかった。中低域の自由電子濃度を有する結晶の透過率スペクトルは,260nmで急勾配の吸収端,並びに,可視波長とNIR波長の範囲で実質的に完全な透過性を示していた。また,Czochralski法による直径2インチβ-Ga₂O₃単結晶の育成が実現可能であることも実証した。ロッキングカーブFWHMが50′′よりも小さな値であることから,良好な結晶品質であることが明らかになった。転位の大部分が(100)面に沿って伝搬することを指摘した。さらに,温度の関数とした結晶の熱的特性も提示した。Copyright 2014 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *Czochralski法 ,  *酸化ガリウム ,  *単結晶 ,  *円筒 ,  化合物半導体 ,  雰囲気 ,  二酸化炭素 ,  *ドーピング ,  スズ ,  濃度 ,  *螺旋状 ,  マグネシウム ,  電気絶縁 ,  *熱処理
準シソーラス用語： 電子濃度 ,  絶縁性 ,  転位伝搬

分類 (1件)： 酸化物の結晶成長  (BK13050I)

タイトルに関連する用語 (4件)： Czochralski法 ,  β-Ga2O3 ,  バルク ,  単結晶