2005 Fiscal Year Annual Research Report
ZnOナノロッド・ウィスカの成長制御技術の開発とそのディスプレイへの応用
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16510091
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
佐藤 知正 神奈川大学, 工学部, 助手 (90343631)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平手 孝士 神奈川大学, 工学部, 教授 (60078300)
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| Keywords | 酸化亜鉛 / ナノロッド / CVD / レーザアブレーション / 電界発光 |
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| Research Abstract |
ZnOナノロッドの作製は減圧熱CVD法とレーザアブレーション法と組み合わせた方法を用いた。ZnOの成長は主にCVD法によるが、その成長中にレーザアブレーションにより添加する物質の違いによりZnO成長形状が大きく異なる。レーザアブレーションターゲットとしてMnペレットを用いた場合について、ZnOが良好な配向性を有するロッド形状の成長が得られる条件を見出し、またその成長経過を明らかにした。ロッド下部には基板横方向に連続した核生成層が存在するが、その形成に続いて成長してくるロッドの形態(径、密度、配向性)は核生成層形成中のMnのレーザアブレーション条件に支配されていることがわかった。またMnを用いた場合は基板依存の影響が小さく、基板としてSiウェーハ、蒸着SiO_2付ITO膜ガラス基板上のどちらを用いてもほぼ同形態のZnOナノロッドを得ることができた。
また、無機ELデバイスの中間層として、ZnOナノロッド(径;70-120nm,長さ;約2μm)層の適用が試みられた。AC駆動型ELデバイス構造として、Al/BaTiO_3 thick-film/ZnS:Mn/nanorods-ZnO/SiO_2/ITO/Glassの2重絶縁構造、またDC駆動型構造として、ITO/ZnS:Mn/nanorods-ZnO/p-Si構造、さらにはNi層をnanorods-ZnO/p-Si間に挿入した構造により評価した。AC,DC型どちらのELデバイスにおいても、飽和輝度は挿入していない場合の半分程度と劣るが、発光しきい電圧、及び数百cd/cm^2程度以下の中輝度以下を得るのに必要な電圧を大幅に低減させることができた。このように低電圧駆動化に対する効果の程度は、ZnOナノロッド作製におけるMnドーピング時間、熱処理の有無によって異なり、ZnOナノロッドの物性に大きく影響された。
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