課題番号 ：S-18-MS-1099
利用形態 ：装置利用
利用課題名（日本語） ：窒化物半導体の光学特性評価
Program Title (English) ：Optical evaluation of nitride semiconductors
利用者名（日本語） ：林侑介1)
Username (English) ：Y. Hayashi1)
所属名（日本語） ： 1) 三重大学大学院地域イノベーション学研究科
Affiliation (English) ：1) Grad. School of Regional Innovation studies, Mie University

１．概要（Summary ）
深紫外波長のエキシマレーザを代替する小型半導体レーザは、フォトリソグラフィやレーザアブレーションなど幅広い分野での需要が存在するが、UVC波長(200~280 nm)では電流励起によるレーザ発振は難しい。そこで、ワット級の出力が既に実現されているInGaN 系レーザと非線形光学材料を組み合わせた第2 次高調波発生(SHG)が現実的な解と考えられる。本研究では、疑似位相整合(QPM)による高効率変換を実現することを目的として、AlN膜の紫外-可視-赤外域における透過率測定を実施したので報告する。
UV-3600plusでは185-3300nmの広帯域で透過率測定が可能であり、上述の1550nmにおける測定が可能となっている。

２．実験（Experimental）
【利用した主な装置】
紫外・可視・近赤外分光光度計 Shimadzu UV-3600plus

３．結果と考察（Results and Discussion）
両面研磨サファイア基板にスパッタ法で200 nm厚のAlNを成膜し、高温アニールで結晶性を向上させたテンプレートを利用した。成膜条件は、窒素流量72 sccm、アルゴン流量18 sccm、チャンバ圧力5.2×10-2 Pa、ヒータ温度600 °C、RF出力700 Wとした。成膜後、1700 °C、3 hで高温アニールを施すことにより結晶性を向上させ、高品質AlNテンプレートを作製した。作製したAlNテンプレートをフィルムホルダに挟んで透過率測定を行った。測定波長域は150-3300nmで、2nm間隔で測定を行った。Figure. 1に示すように、紫外-可視-近赤外の広い領域で70％以上の高い透過率が得られている。またバンド端吸収もバルクのバンドギャップエネルギー6.0 eVにほぼ一致していた。なお、1700-2800 nmの波長域で振動的なスペクトルが見られるが、測定用の問題と考えられ、原因は考察中である。本実験結果よりAlN薄膜の光デバイスへの適合性が示された。

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし

６．関連特許（Patent）
なし