窒化物半導体への局在バンド導入によるアクセプタ活性化の新手法(窒化物及び混晶半導体デバイス)  [in Japanese] Novel Method for the Activation of Acceptor Dopant Introducing Localized Band by Isoelectronic Dopant  [in Japanese]

今回我々は、GaNへの高効率な正孔輸送を目的とした新p型窒化物材料を提案する。これは、アクセプタ添加したAlNへ電子親和力の低いV族元素を同時添加することで、価電子帯上方に局在バンドを形成し、そこに正孔を生成するものである。そして燐あるいは少量の砒素をAlNに添加することで、GaNの価電子帯上端と等エネルギー位置に局在バンドが形成可能であり、そしてGaNへ効率よく正孔を注入可能であることを第一原理計算によって示した。

We have proposed a new method to activate acceptors by introducing group-V isoelectronic dopant. When both acceptor and isoelectronic dopant are incorporated into nitride semiconductor, holes generated by acceptor dopant can be easily activated due to small affinity of group-V atoms, and can move via group-V band. We have also verified novel p-type material proposed, Mg-doped AlN:V (V=P, As or Sb), using first-principles method. As the result, incorporation of P or As (<3 %) can make new band which energy offset approximately corresponds to VBM of GaN, and can drastically lower the Fermi level (ΔE_<Fermi>=0.10 eV).