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半導体マイクロ・クラスタを添加した有機薄膜の光学的性質

研究課題

研究課題/領域番号 01460273
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物性
研究機関筑波大学

研究代表者

新井 敏弘  筑波大学, 物理工学系, 教授 (10015745)

研究分担者 森 龍男  茨城工業高等専門学校, 助教授 (30210123)
小川 力  筑波大学, 物理工学系, 助教授 (80015750)
大成 誠之助  筑波大学, 物理工学系, 教授 (70015824)
研究期間 (年度) 1989 – 1990
研究課題ステータス 完了 (1990年度)
配分額 *注記
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1990年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードCdSマイクロクラスタ- / ガス中蒸発重合 / CdSeマイクロクラスタ- / ポリマ-・マトリックス / ガス中蒸発 / CdSマイクロ・クラスタ- / マイクロ・クラスタ- / 半導体クラスタ- / cdS / cdSe / ポリアミド薄膜 / 発光
研究概要

ポリイミド・モノマ-とCdS又はCdSeを希ガス中で同時蒸発させることにより、ポリイミド・ポリマ-を形成しながら、その重合体中にCdS又はCdSeマイクロクラスタ-を埋込む方法の開発を行なった。クラスタ-の生成量、サイズ及びサイズ分布と蒸発条件との相関の詳細を見るためモノマ-とCdSやCdSeを交互に蒸着し、ポリマ-でクラスタ-をサンドイッチした形の試料を製作し、電子顕微鏡により観察を行なった結果、挿入希ガスの比熱が小さい程、又圧力が低い程、蒸発源と収集基板との距離が大きい程、クラスタ-の粒径が小さくなることが分り、粒径と蒸発条件との相関関係を、ほぼ定量的に求めることができた。又その関係から、交互蒸発の時には、ガス圧が低い時には原子の飛行中のクラスタ-成長よりも、基板上でのクラスタ-成長(粒径の増大)の方が著しい事も分った。但しこの効果は、同時蒸発の時にはかなり抑制されるようである。更に試料の熱処理の結果、この方法で製作したクラスタ-は、ガラス中に分散させた場合と異なり、熱処理によって粒径が増大しない。但し有機体なのであまり高温に出来ないので、この膜中には独立したCdやSイオンが存在しないためサイズが増大しないのか、温度が低いためイオンの拡散が充分おこらないことによるのか、原因は断定できない。
製作せる試料についての、光吸収、光音響効果、ホトルミネッセンスの測定結果は、ガラス中にクラスタ-を分散させた場合の測定結果と同じで、励起子及び欠陥電子準位のサイズ量子効果で説明できた。ただ、まだ定量的には言えないが、粒径の小さい所では、ガラスの中のそれと較べて量子効果が小さいようで、溶媒の誘電率の差によるものと思われる。
以上最初の目的であった製作条件はほぼ確定されたが、物理的性質特に光反応の動的性質の解明は充分であるとは言えず、今後も研究が必要である。

報告書

(3件)
  • 1990 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] T.Inokuma,M.Ishikawa,A.Tanaka and T.Arai: "Timeーresolved spectra of edge emission of CdSe mesoscopic clusters in GeO_2 glass matrix" Materials Research Society Symposium Proceedings. 164. 99-104 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inokuma,T.Arai and M.Ishikawa: "Size effects on the temporal dynamics of edge emission in CdSe microcrystals embedded in a germanate glass matrix" Physical Review B. 42. 11093-11098 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Arai,H.Fujunura,I.Umezu,T.Ogawa and A.Fujii: "Effect of size confinement on the electronic states of CdSe cluster in a germanium oxide matrix" Japanese Journal of Applied PhYsics. 28. 484-489 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Umezu,T.Ogawa and T.Arai: "Temperature dependence of photoacoustic and photoluminescence signals for CdS_xSe_<1ーx> microcrystals" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 477-483 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Y.kim,S.Onari and T.Arai: "Diffusion of metal ions and stimulated currents into aーAs_2Se_3 thin films" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 965-971 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kawazu,H.Kudo,S.Onari and T.Arai: "Lowーtemperature crystallization of hydrogenated amorphous silicon induced by nickel silicide formation" Japanese Journal of Applied Physics. 29. 2698-2704 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 新井 敏弘: "クラスタ-中のエキシトン" 日本物理学会誌 Vo.l44,No.4, (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大成 誠之助,新井 敏弘: "カルコゲナイド系非晶質半導体における圧力効果" 固体物理 24, (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Inokuma, M. Ishikawa, A. Tanaka and T. Arai: "Time resolved spectra of edge emission of CdSe mesoscopic clusters in GeO_2 glass matrix" Materials Research Society Symposium Proceedings. 164,. 99-104 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Inokuma, T. Arai and M. Ishikawa: "Size effects on the temporal dynamics of edge emission in CdSe microcrystals embedded in a germanate glass matrix" Phys. Rev.B 42,. 11093-11098 (1990)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Arai, H. Fujimura, I. Umezu, T. Ogawa and A. Fujii: "Effect of size confinement on the electronic states of CdSe cluster in a germanate oxides matrix" Jpn. J. Appl. Phys.28. 484-489 (1989)

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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Umezu, T. Ogawa and T. Arai: "Temperature dependences of photoacoustic and photoluminescence signals for CdS_x Se_<1-x> microcrystals" Jpn. J. Appl. Phys.28. 477-483 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Y. Kim, S. Onari and T. Arai: "Diffusion of metal ions and stimulated currents into a-As_2 Se_3 thin films" Jpn. J. Appl. Phys.28. 965-971 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Kawazu, H. Kudo, S. Onari and T. Arai: "Low-temperature crystallization of hydrogenated amorphous silicon induced by nickel silicide formation" Jpn. J. Appl. Phys.29. 2698-2704 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1990 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Inokuma,M.Ishikawa,A.Tanaka and T.Arai: "Timeーresolved spectra of edge emission of CdSe mesoscopic clusters in GeO_2 glass matrix" Materials Research Society Symposium Proceedings. 164. 99-104 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Inokuma,T.Arai and M.Ishikawa: "Size effects on the temporal dynamics of edge emission in CdSe microcrystals embedded in a germanate glass matrix" Physical Review B. 42. 11093-11098 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai,H.Fujunura,I.Umezu,T.Ogawa and A.Fujii: "Effect of size confinement on the electronic states of CdSe cluster in a germanium oxide matrix" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 484-489 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] I.Umezu,T.Ogawa and T.Arai: "Temperature dependence of photoacoustic and photoluminescence signals for CdSxSe_<1-x> microcrystals" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 477-483 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] D.Y.Kim,S.Onari and T.Arai: "Diffusion of metal ions and stimulated currents into aーAs_2Se_3 Thin films" Japanese Journal of Applied Physics. 28. 965-971 (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kawazu,H.Kudo,S.Onari and T.Arai: "Lowーtemperature crystallization of hydrogenated amorphous silicon induced by nickel silicide formation" Japanese Journal of Applied Physics. 29. 2698-2704 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 新井 敏弘: "クラスタ-中のエキシトン" 日本物理学会誌Vol.44,No.4, (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 大成 誠之助,新井 敏弘: "カルコゲナイド系非晶質半導体における圧力効果" 固体物理24, (1989)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 新井敏弘,猪熊孝夫,石川満: "Size-dependent photoluminescence Decay of CdS Microcrystals in Germanate Glassy Matrix" M.R.S.Meeting at Boston. 予定. (1990)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 新井敏弘,梅津郁朗,小川力: "Temperature Dependence of Photoacoustic and Photoluminescence Signals for CdS_xSe_<1-x>Microcrystals" Jpn.Jour.Appl.Phys.28. 477-483 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 新井敏弘,藤村秀彦,梅津郁朗,小川力: "Effect of Size Confinement on the Electronic States of CdS Cluster in a Germanium Oxide Matrix" Jpn.Jour.Appl.Phys.28. 484-489 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] 新井敏弘: "物性を測る、クラスタ-中のエキシトン" 日本物理学会誌. 44. 252-255 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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