ビスマスを利用した窒化ガリウム多結晶体および単結晶の育成

抄録

アンモニア気流下において，ビスマス-ガリウム融液，またはビスマス蒸気中でガリウム融液を1173-1473 Kで0.5-5 h加熱して得られた窒化ガリウムの形態を観察した．1173-1273 Kでは，合成に用いたBNルツボを型とするGaNの多結晶体成形体が生成した．気相側ではｃ軸がルツボ面に平行に配向していることがX線回折測定の結果，明らかにされた．1373 K，1 hの加熱条件では、1 mol%のビスマスを添加したGa-Bi融液，またはBi蒸気中で加熱した試料では、坩堝口を塞ぐように濡れあがった状態で窒化ガリウムが得られた．気相側は緻密で硬質な表面で、坩堝側は粉末の集合体状であった。この気相側表面に無色透明のGaN単結晶が観察され、その大きさは最大300 μm程度であった。