GaNの試料の膜厚の求め方

質問

サファイア基板のGaNの試料の厚さの求め方を教えてください。
分光器を使いGaNの波長と透過率を測定をしたのですが、
その実験結果から膜厚を求めなければならないのに求め方がわかりません。
GaNは光の波長が長くなると順当に上がっていたのが透過率が上がりますが、ある地点から透過率が上がったり下がったするのは何か関係があるのでしょうか？

回答No.1

inara

サファイア基板上のGaN薄膜の透過率は、GaNの吸収端波長（GaNのバンドギャップ波長）を境に傾向が違います。

GaNの吸収端波長より短い波長では、入射光は GaN に吸収されますので、この波長領域では、光の波長が長くなるほど吸収係数が小さくなって、透過率が「順当」に上がります。

GaNの吸収端波長より長い波長では、入射光は GaN に吸収されないので、この波長領域ではGaN は透明とみなせます。つまり、レンズの無反射コートと同じように、透明基板上の透明薄膜の透過率の式が適用できます。詳細は参考URLに書いてありますが、その場合、Figure 1 のような状態になるので、多重反射を考慮すれば、全体の透過率は 式(3) の T の式で表されます。式(3)の δ は、式(1)で表されますが、入射光が垂直入射ならΦ1 = 0（cosΦ1 =1）です。 d はGaNの膜厚です。したがって、入射光の波長（λ）を変えれば、2δも変わるので、式(3)の反射率 T も λ によって変わります。λを変えていくと、T はある周期で振動しますが、その周期から、GaNの膜厚 d が計算できます。

参考URL：

http://mikilab.doshisha.ac.jp/dia/research/report/2003/0712/002/report20030712002.html#delta

お礼

ありがとうございました。
とても参考になりました。