R-9
2017

高感度電子線ホログラフィーによるGaN系デバイスの観察

GaN系デバイスのドーパント濃度分布を、高感度高分解能電子線ホログラフィーを用いて可視化することに成功

GaN半導体は、優れた物性を示すため、次世代のパワーデバイスや光デバイスとして期待されている。高性能なGaNデバイスを作製するには、ドーパントが設計通り分布していることを評価することが重要である

電子線ホログラフィーを用いて、段階的にドーパント濃度を変化させたモデル試料を観察し、ドーパント濃度分布を可視化する。また、電子線ホログラフィーで検出可能なドーパント濃度を求める

(1)	冷却FIB によるTEM試料作製法と位相シフト電子線ホログラフィーを用いて、段階的にドーパント濃度を変化させた試料を観察
(2)	ドーパント濃度が5×10¹⁶～5×10¹⁹ [atoms/cm³] まで段階的に変化している様子を可視化することに成功

GaN系デバイスにおけるドーパント濃度分布の可視化技術を確立

(a) 段階的にドーパント濃度を変化させた試料のTEM像
(b) ホログラム　(c) 再生位相像

(d) 位相像のラインプロファイル
(e)ドーパント元素(Si)のSIMS測定結果

窒化物半導体を用いた次世代パワーデバイス、光デバイスの開発

謝辞

：

本研究の一部は、科学技術振興機構愛知地域スーパークラスタープログラムにて実施したものである