2015 Fiscal Year Annual Research Report
有機無機ハイブリッドヘテロ接合による電気励起酸化亜鉛微小球レーザの実現
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26600118
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岡田 龍雄 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (90127994)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 大輔 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (40444864)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ZnO / 微小球 / ヘテロ接合 / マイクロキャビティ / 有機導電体 / WGM |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，直径が数マイクロメートル程度の酸化亜鉛 (ZnO)微小球と有機p型導電体とのハイブリッドヘテロ接合を実現し、電気励起による初めての微小球ZnOレーザーの実現を目指すことである。本年度は，以下のような成果が得られた。
レーザーアブレーション法によりZnO微小球を作製し、SEM, ホトルミネッセンス法 (PL), カソードルミネッセンス法 (CL) などによりその特性を評価した。その結果、CL像より微小球が多結晶体である可能性が示唆された。有機導電体として使用している有機物にはpoly (3,4-ethylene- dioxythiophene):poly(styrenexulfonate) (通称 PEDOT/PSS)を使用しているが、昨年度導電率が低いことが課題になっていた。そこで、エチレングリーコールを添加して導電率の大幅な増加を達成した。次に、予め製膜したPEDOT:PSS上にZnOマイクロスフィアを設置する方法、または作製したZnOマイクロスフィアの上からPEDOT:PSSの製膜を試みる2種類の方法でヘテロp-n接合を形成して、光・電気特性を調べた。その際、PEDOT:PSSの薄膜を基板上に作製する場合、基板にエキシマランプからの真空紫外光を照射して、有機液体と基板との濡れ性を改善するなどの工夫をした。
その結果、整流性を確認するとともに、エレクトロルミネッセンス (EL) を観測することに初めて成功した。さらに、一部の試料からは、ELスペクトルにおいてWGMモードによる共鳴効果も観察された。レーザ発振には至らなかったものの、今後ヘテロ界面の特性と構造の改良により、レーザ発振の実現性を示す結果が得られた。
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| Remarks |
http://laserlab.ees.kyushu-u.ac.jp
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