2002 Fiscal Year Annual Research Report

重イオン注入による埋め込み型ナノクリスタルの合成と高効率ルミネセンス機能の安定

Research Project

Project/Area Number	12480138
Research Institution	KYOTO UNIVERSITY
Principal Investigator	今西信嗣京都大学, 工学研究科, 教授 (10027138)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	今井誠京都大学, 工学研究科, 助手 (60263117) 伊藤秋男京都大学, 工学研究科, 教授 (90243055)
Keywords	ナノクリスタル / ルミネセンス / 重イオン注入 / 水素挙動 / 量子ドット / アニーリング / SiO_2 / Si
Research Abstract	本研究課題では、高速重イオンを誘電体に注入し、過固溶状態を形成した後、アニーリング処理により誘電体内に1-10nmの微小単結晶を合成する。このナノクリスタルはいわゆる量子ドットとしての機能を有することから、フォトルミネセンスあるいはエレクトロルミネセンスとしての安定した性能を実現する。あわせて、重イオン注入ナノクリネタル合成の基本的な機構の解明、ならびにルミネセンス発現にかかわる結晶界面の量子状態の特定を行い、光デバイスとしての応用技術の展開や固体内放射線誘起基礎過程の解明に資する。 1.SiO_2にGeを注入した場合について、形成されるGeナノクリスタルの粒径分布および密度がGe注入量、アニーリング温度、アニーリング時間に対してどのように変わるかについて、シミューレーション計算を行った。その結果、粒径10-15nmのクリスタルが生成されることが判明した。 2.シミューレーション計算で得られた条件で、Geの注入とアニーリングを行い、原子間力顕微鏡で粒径分布を測定した。Geナノクリスタルの粒径はほぼ予想どおり、20nmであった。また、イオン注入量、アニーリング時間により、粒径を制御できる見通しが立った。 3.発光プロセスとして、ナノクリスタル界面での水素の存在が重要であるため、Siをイオン注入したSiO_2中での水素の挙動を明らかにした。 4.SiO_2中にSiあるいはGeを注入した試料をN_2雰囲気中でアリーリングすることにより、Si注入では、720nm近傍に、Ge注入では550nm近傍に幅広いフォトルミネッセンスが観測された。得られた結果はまとめたうえで公表していく。

Research Products
(3 results)

All Other

All Publications (3 results)

[Publications] 池田光晴: "Behavior of Hydrogen Implanted into Si-Implanted SiO_2"Nuclear Instruments and Methods B. (in press).
[Publications] 池田光晴: "Behavior of Hydrogen in SiO_2 with Si Nanocrystals Synthesized by Ion Beam"Proc. of the 18^<th> Japan-Russia Int. Symp. on Interaction of Fast Charged Particles with Solids. Kyoto Japan, 2002. 172-176 (2003)
[Publications] 近藤諭: "Thermal Behavior of Hydrogen Implanted into Si-Implanted SiO_2"Annual Report of Quantum Science and Engineering Center 2002. 4. 10-12 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

重イオン注入による埋め込み型ナノクリスタルの合成と高効率ルミネセンス機能の安定

Principal Investigator

今西 信嗣 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027138)

Research Products

[Publications] 池田 光晴: "Behavior of Hydrogen Implanted into Si-Implanted SiO_2"Nuclear Instruments and Methods B. (in press).

[Publications] 池田 光晴: "Behavior of Hydrogen in SiO_2 with Si Nanocrystals Synthesized by Ion Beam"Proc. of the 18^<th> Japan-Russia Int. Symp. on Interaction of Fast Charged Particles with Solids. Kyoto Japan, 2002. 172-176 (2003)

[Publications] 近藤 諭: "Thermal Behavior of Hydrogen Implanted into Si-Implanted SiO_2"Annual Report of Quantum Science and Engineering Center 2002. 4. 10-12 (2002)

今西信嗣京都大学, 工学研究科, 教授 (10027138)

[Publications] 池田光晴: "Behavior of Hydrogen Implanted into Si-Implanted SiO_2"Nuclear Instruments and Methods B. (in press).

[Publications] 池田光晴: "Behavior of Hydrogen in SiO_2 with Si Nanocrystals Synthesized by Ion Beam"Proc. of the 18^<th> Japan-Russia Int. Symp. on Interaction of Fast Charged Particles with Solids. Kyoto Japan, 2002. 172-176 (2003)

[Publications] 近藤諭: "Thermal Behavior of Hydrogen Implanted into Si-Implanted SiO_2"Annual Report of Quantum Science and Engineering Center 2002. 4. 10-12 (2002)