1993 Fiscal Year Annual Research Report
Si超微粒子の光学的性質とその発光デバイスへの応用
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04452172
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
森崎 弘 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00029167)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小野 洋 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (00134867)
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| Keywords | ガス中蒸発法 / フォトルミネッセンス / エレクトロルミネッセンス / SiO_x(x<2) / 多孔質Si / ESR / P_bセンター |
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| Research Abstract |
1)ガス中蒸発法において、従来Ar中で蒸発を行ってきたが、H_2中で行うことによって、極めて粒径のそろった直径約数nmのSi超微粒子が製作できた。この微粒子は、約800nm付近にピークを持つフォトルミネッセンスを示す。これを900℃1分O_2中で熱処理すると一旦発光が消え、さらに長時間熱処理を続けると再び700nm付近に発光が現れる。この結果は、Si微粒子の表面が水素で終端されても、酸化膜で終端されていても発光することを示している。
2)O_21%を含むAr中でSiを蒸発させると、SiO_x(x<2)からなる鎖状の複雑な構造を持つ物質が形成されることが明らかになった。この物質は紫外光励起で強い青色発光を示す。発光強度の温度依存性の解析から、1つの発光センターと2つの非発光センターを考慮することで説明できることを見出だした。
3)Siドープガラスのエレクトロルミネッセンスを観測し、フォトルミネッセンスとほぼ同じ発光波長であることを見出だした。
4)昨年度に続き、多孔質Siを化成時の温度を制御しながら作製し、電顕、電子線回折、ESRなどで多孔質層の状態を調べた。HF中40℃で化成されたものは結晶性が高く、ESRシグナルは結晶SiとSiO_2界面に存在するとされるP_bセンターと同定された。
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[Publications] H.Morisaki: "Above-band-gap photoluminescence from Si fine particles" Nanotechnology. 3. 196-201 (1992)
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[Publications] H.Morisaki: "Strong blue light emission from an oxygen-containing Si fine structure" J.Appl.Phys.74. 2977-2979 (1993)
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[Publications] H.On: "Effects of anoolization temperature on photoluminescence from porous silicon" J.Electrochem.Soc.140. L180-L182 (1993)
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[Publications] 野間 重雄: "スパッタ法によるSi添加SiO_2薄膜の可視光発光" 信学技報. SDM93-173. 9-14 (1993)
