電子工学：極性半導体ウエハーの両面を用いた機能デバイスの作製

シリコンなどの無極性半導体とは異なり、ワイドバンドギャップ半導体である窒化ガリウム（GaN）の反転対称性の破れは、結晶の主軸（unique axis）方向の大きな電子分極につながる。これによって、極性軸に垂直な半導体ウエハーの2つの面は、物理的特性や化学的特性が大きく異なるようになる。この30年間、発光ダイオード（LED）やレーザーなどのフォトニックデバイスには、GaNのカチオン（ガリウム）面が用いられてきた。カチオン面はまた、主として電子デバイスにも用いられてきたが、アニオン（窒素）面は近年、好ましい分極不連続性を示すことから高電子移動度トランジスター（HEMT）向けに有望視されている。本研究で我々は、デュアルトロニクスを報告し、同一半導体ウエハーのカチオン面にフォトニックデバイスを、アニオン面に電子デバイスを作製できることを示す。これによって、単一構造において極性半導体の両面を利用する可能性が開かれ、同一ウエハーの反対側の面に電子特性、フォトニック特性、音響特性を持たせて、この革新的な半導体群の機能を著しく向上できるようになる。

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