ABF-STEM観察によるGaNの極性評価(C0409)

Csコレクタ付STEMにより原子レベルでの観察が可能です

MST技術資料No.	C0409
掲載日	2016/02/18
測定法・加工法	［(S)TEM］（走査）透過電子顕微鏡法
製品分野	パワーデバイス 光デバイス
分析目的	形状評価 膜厚評価 構造評価

概要

パワーデバイス・光デバイスとして実用化されているGaNは六方晶ウルツ鉱構造をとり、c軸方向に結晶学的な非対称性（Ga極性とN極性）が存在します。Ga極性とN極性ではエピタキシ膜の成長プロセスが異なるほか、結晶の表面物性・化学反応性も異なります。
本資料では、GaNの極性を環状明視野（ABF）-STEM観察により評価しました。その結果、Gaサイト・Nサイトの位置を特定することができ、視覚的にGa極性、N極性の様子を明らかにすることができました。

データ

GaNは六方晶ウルツ鉱構造をとり、c軸方向にGa極性とN極性が存在します（図1）。

HAADF-STEMおよびABF-STEMによるGaNの観察結果（図2,3）。

Gaサイト・Nサイトの位置特定ができました。