Identification of the gallium vacancy-oxygen pair defect in GaN

GaN中のガリウム空孔-酸素ペア欠陥の同定

Son, N. T.*; Hemmingsson, C. G.*; Paskova, T.*; Evans, K. R.*; 碓井 彰*; 森下 憲雄; 大島 武; 磯谷 順一*; Monemar, B.*; Janzn, E.*

Son, N. T.*; Hemmingsson, C. G.*; Paskova, T.*; Evans, K. R.*; Usui, Akira*; Morishita, Norio; Oshima, Takeshi; Isoya, Junichi*; Monemar, B.*; Janzn, E.*

耐放射線性半導体デバイスとして応用が期待される窒化ガリウム(GaN)中に、電子線照射により発生する欠陥を電子スピン共鳴(ESR)により調べた。2MeV電子線を110/cm照射することで欠陥を導入したGaNに対し、77KでESR測定を行ったところ、D1からD4までの4種類の欠陥に起因するESRシグナルが観測された。このうちD2について、Nの超微細相互作用を詳細に調べたところ、Nサイトを置換した酸素とGa空孔のペア複合欠陥であり、その電荷状態がマイナスであることが判明した。

GaN samples were irradiated with electrons of 2 MeV at 110/cm, and electron spin resonance (ESR) was measured at 77 K. As a result, four defect signals which are labeled D1 to D4 were observed. The D2 signal was identified to be negatively charged gallium vacancy - oxygen pair from the details studies of N hf structure.