極端紫外光を用いたアモルファス半導体の可逆光誘起現象に関する研究

• Project/Area Number: 05650294
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Electronic materials/Electric materials
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 嶋川 晃一 岐阜大学, 工学部, 教授 (60021614)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 浩司 温崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (00238106) ; 近藤 明弘 岐阜大学, 工学部, 助教授 (30092935)
• Project Period (FY): 1993
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1993)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1993: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: アモルファス半導体 / SOR光照射 / 光構造変化 / 光誘起欠陥 / 可逆光誘起現象 / 内殻電子励起 / カルコゲナイドガラス / 水素化シリコン

Research Abstract

光照射(可視光から紫外光)によって構造が変化したり、準安定な欠陥を生成するのがアモルファス半導体の特徴であり、太陽電池などのデバイスとしてこの物質を応用する場合に大きな障害となる。主な原因はそのような光照射によって化学結合を支配する外殻電子の励起とそれに伴う結合の切断であると考えられているが、詳しい切断の機構は不明である。
本研究は化学結合にあずからない内殻電子も励起出来るシンクロトロン軌道放射光(SOR光)を用いアモルファス半導体の光誘起現象を幅広い光エネルギー照射のもとで観察するのが主目的である。可視光領域において光構造変化が良く調べられているカルコゲナイドガラスを出発材料とした。結果を以下に列記する。
1.SOR光(極端紫外光)によっても可視光と同じ誘起現象が生じる。
2.可視光より一桁少ないフォトン数で同じ程度の誘起効果が生じる。
3.ある特定波長、たとえばAsの内殻準位、で光構造変化が最大となる。
4.SOR光吸収以外の領域にも変化を誘起する。
これらは全て新しい知見ではあるが、SOR光励起によって何らかの可視光領域での発光を伴う場合にSOR光に本質的な現象であるかどうかの区別がむずかしくなる。この点を明確にできれば光誘起現象の本質に迫る事が可能となるかも知れない。