大型LEDウェーハ向けALDによる均一な透明導電性ZnO:Ga

InGaN/GaN LEDの透明導電層として、原子層堆積（ALD）により高導電性かつ均一なGaドープZnO（GZO）膜を作製しました。最適なGaドーピング濃度は3 at%であることが判明しました。4インチウェーハにおいても、渦電流法と分光エリプソメトリーマッピングにより、TCO層は優れた膜抵抗率の均一性（0.8%）を示しました。これにより、スケールアップが問題となるMBEやPLDなどの競合手法に対して、ALDは有利な技術となっています。先行研究と一致して、アニール処理によりGZO/p-GaN界面の品質が改善できることが判明しましたが、TCOの導電性が劣化する原因ともなります。そのため、2段階のALD成膜技術を提案し実証しました。まず「バッファ層」を成膜・アニールし、その後に2回目の成膜を行うことで、上層の高い導電性を維持します。