GaN結晶中の転位の誘導ラマン散乱イメージングに成功 ―新たな非破壊・3次元の可視化技術でGaNデバイスの発展に貢献―

東京大学大学院工学系研究科の高橋俊大学院生、前田拓也講師、先端科学技術研究センターの小関泰之教授らの研究グループは、電気自動車などにおける電力変換デバイスへの応用が期待されている次世代半導体材料「窒化ガリウム（GaN）」の、結晶内部にある転位の詳細な評価に向けて、2種類の非線形光学顕微鏡を組み合わせた非破壊・3次元イメージング手法を開発しました。具体的には、誘導ラマン散乱（SRS）顕微鏡と多光子フォトルミネッセンス（MPPL）顕微鏡から得られる画像を解析することにより、転位の位置に加えてバーガースベクトルの面内成分を結晶成長方向に沿って追跡することに成功しました。また開発した手法は、GaNデバイスのリーク電流源として知られるらせん転位の識別にも適用可能であることを実証しました。本手法は、高品質な結晶の成長技術の確立、転位がもたらす影響の更なる理解によるデバイス性能の向上、そして工場での半導体ウェーハ検査などに役立つことが期待されます。

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東京大学先端科学技術研究センター

https://www.rcast.u-tokyo.ac.jp/ja/news/report/page_00438.html