窒化アルミニウム結晶

低温、高い成長速度で高品質なAlNバルクを生成

概要

　深紫外発光素子(DUV-LED)はAlGaN系窒化物半導体から作製される。そのAlGaN系DUV-LEDの基板材料には、AlGaNとの高い格子整合性、AlGaNよりも広いバンドギャップ、および高い熱伝導率が求められ、それらの条件を満たす窒化アルミニウム（AlN）が注目されている。
　AlNは高温で高解離圧を示すため、CZ法のような融液からの結晶成長技術ではAlN結晶を成長させることが困難である。そのため、主に昇華法を用いた単結晶成長が行われているが、昇華法では、AlNを昇華させるために極めて高温が必要となり、このため、結晶の大型化、炭素などの不純物の低減、コストの低減が困難であるという課題があった。
　本発明は、Fe系フラックスを用いた液相成長法によって、従来の液相成長技術より高い成長速度で、高品質なAlN単結晶を成長させることが可能となった。

AlN単結晶の成長速度：16–53 μm/h

応用例

・AlGaN系窒化物半導体基板としてのAlN結晶
・深紫外素子あるいはパワー半導体

関連文献

[1] AIP Advances 13,8, 085105, 2023.8.1 (2023)
[2] 李　森, 安達正芳, 大塚誠, 福山博之,日本金属学会 日本金属学会2023年春期(第172回)講演大会

知的財産データ

知財関連番号　： PCT/JP2023/30316
発明者　　　　： 福山　博之、安達　正芳、大塚　誠、李　森、新野田　剛
技術キーワード： 窒化アルミニウム、AlN、半導体