2012 Fiscal Year Annual Research Report
電子ビームと表面プラズモンとの相互作用を利用した電磁波光源の開発
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22560036
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
桑村 有司 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (10195612)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 実 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (80110609)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 表面プラズモン / 電子ビーム / 電磁波光源 / 発光素子 / 有機ＥＬ素子 / フォトルミネッセンス |
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| Research Abstract |
導波路設計を変えるだけで欲しい波長の光・電磁波を放射可能な光源実現するため，真空中を進む電子ビームと回折格子上の表面プラズモンとの相互作用を利用した波長2μm近傍の波長可変光源を提案した．電子ビームを回折格子表面に沿って進行させて，0.5μm周期の銀回折格子IでSPを発生させ，電子ビームと逆方向に伝搬する後進波の表面プラズモンを1.8μm周期の銀回折格子IIで散乱させて上側に光を取り出す光源の開発を目指した．回折格子から上側への光出力を観測したところ，従来からよく知られているスミス・パーセル放射の他に長波長側の1.8-2.1μm帯に同程度の光強度の発光が観測された．この光の発生条件は表面プラズモンの分散曲線とほぼ一致することから表面プラズモンの発生が関与した発光であることは確認できたが，後進波の表面プラズモンが関与した発光であることを実証するまでには至らなかった．
一方，有機EL素子では電極金属/有機界面での表面プラズモンによる光吸収の問題がある．しかしながら金属表面に凹凸構造があると表面プラズモンは散乱されて光として取り出すことができるため，光取り出しの効率の向上が期待できる．AL基板をAr+の逆スパッタによりエッチングする方法やガラス基板の温度を上げて金属膜を真空蒸着する方法により金属表面に凹凸構造を作製し，その上にクマリン1または6の色素を添加したPMMA有機膜でのPL測定を行った．その結果，有機膜/銀膜構造では有機膜/ガラス基板の標準試料に比べ10～30倍のPL強度増強が観測された．面内における凹凸構造の均一性についての課題が残ったが，光取り出しの効率が向上した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
