NCCG-43 長野市生涯学習センター　2013.11.6-8
RF-MBE成長におけるSi(111)上AlNダブルバッファ層成長における
界面反応エピタキシャル成長IRE法 β-Si3N4 膜 大鉢忠１），佐藤祐喜2），吉門進三2），和田元2），有屋田修3）
界面反応成長研究所１）　同志社大学理工学部2）　アリオス（株）3）
1. はじめに
5. AlN on Si の成長におけるパルス照射シーケンス
Si基板上のIII族窒化物の RF-MBE成長
①　N間接照射Si窒化によるβ-Si3N4作製
（界面反応エピタキシー①）
② Al照射と固相反応によるAlN形成
（界面反応エピタキシー②）
③
①＋②　ダブルバッファ層（DBL）
②
③　AM-MEE法によるAlN成長
①
Si(111)
究極のAlN on Si 成長法
①　間接照射による均一成長β-Si3N4
②　AlとNの直接反応によるAlN成長
③　省試料成長法
2. 界面反応エピタキシー①によるβ-Si3N4成長
N原子
6. 実験結果
[1] 間接照射N+N* による3” Si 上β-Si3N4 の均一成長!
β-Si3N4
Si
3. 界面反応エピタキシー②のAlN成長
下地のβ-Si3N4の窒素原子とAl原子が反応し表面
RHEED像
にAlNが形成 Al / β-Si3N4
（界面反応
エピタキシー）
Al原子
AlN
β-Si3N4
Si
[2] RF-MBEによるAlN on Siの広域XRD パターン !
2H-AlN
（MEE成長）
厚み(Å)
ML
atoms/
10Å2
備考
β-Si3N4
6.01 6.65
4.13 4.57
3.30 3.65
N原子
Al
1.76
0.71
0.85
Al原子
4. 究極の　AlN on Si　成長プロセス
7. まとめ（問題点）
①　Si基板の高温での清浄化過程を終了した基板の室温観察　AFM像に白い点（SiC と予想）の生成、
②　IRE法による単結晶b-Si3N4の表面再構成8/3x8/3構造と　8x8構造の制御とその厚みの最適化、
③　IRE-AlNの最適Al照射条件
④　AlNのAM-MEE成長過程での励起窒素分子N2*の効果の
理解（液滴発生防止、混晶割合制御、成長基板温度への影響）