m 軸およびa 軸オフ角C 面サファイア基板上のAIN 結晶成長の特徴と高出力AIGaN 深紫外LED の作製

摘要

We investigated the characteristics of AIN crystal growth depending on m- and a-axis oriented off-angle of c-sapphire substrate by the metal-organic chemical vapor phase deposition (MOCVD). We found that a macrostep geometry is generated on m-axis oriented samples but macrostep disappears on a-axis oriented one. It has already been reported that small off-angle such as under-1° makes macrostep to disappear for a-axis oriented sample. However, it has not been investigated so much for macrostep on m-axis oriented sample. Finally we achieved high-efficiency AlGaN quantum well (QW) deep-ultraviolet (DUV) light-emitting diodes (LEDs) on AIN templates grown on both a- and m-axis oriented. The peak wavelengths were 270 and 277 nm, respectively. The maximum external quantum efficiencies (EQEs) of the LEDs were 3.8 and 3.2 %, respectively.%m 軸およびa 軸オフ角0．150　のc面（0001）サファイア基板上の、MOCVD によるAlN 結晶成長の特徴を比較調査した。m 軸オフ角サファイア基板上のAlN 表面にはマクロステップが生成し、a 軸オフ角はマクロステップができないことが分かった。オフ角が小さければa軸オフ角ではマクロステップができないことはすでに知られているが、m 軸オフ角のマクロステップについてはあまりよく知られていない。また、このように作製したAlNテンプレート上にMOCVD 法を用いて、高効率AlGaN 深紫外LED を作製した。ピーク波長は、a軸オフが270nmとm 軸オフが277nm であった。また、最高EQE はそれぞれ3．8％と3．2％であった。