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構造安定化多孔質シリコンによる電流注入型高効率可視発光素子の作製

研究課題

研究課題/領域番号 07555414
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

伊藤 利道  大阪大学, 工学部, 助教授 (00183004)

研究分担者 西沢 裕孝  日立製作所(株)デバイス開発センター, 主任技師
八田 章光  大阪大学, 工学部, 助手 (50243184)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1996年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード多孔質シリコン / 可視発光 / フォトルミネセンス / 時間分解スペクトル / インジウムメッキ
研究概要

多孔質シリコン(PS)の陽極化成中に適量・適時の光照射を行ったり(1段階作製プロセス)、光照射無しで陽極化成法による多孔質構造の形成とその後の電圧印加下の光照射による多孔質構造の微細化を行うと(2段階作製プロセス)、波長300nm程度の紫外線を励起光源とした場合に観測される可視フォトルミネセンス(PL)スペクトルの半値幅が、従来報告されていた0.3〜0.4eVよりかなり狭い、室温で0.18eVとなるPS試料の作製に成功し、そのプロセスを開発した。また、PLピーク波長が600nm以下でも比較的強度の強い発光を呈する試料の作製にも成功した。これらは、本研究で提案されたプロセスによるPS層の均質化に起因するものと考えられる。一方、メッキ溶液中でPSにインジウムをメッキすると、インジウムはシリコン基板-PSとの界面から、マクロスケールでは一様にメッキされるが、ミクロスケールでは、インジウムは多孔質膜中に粒状に分散して存在し、その大きさは多孔質形成過程に依存し、陽極化成中に光照射すると大きくなることが判明した。これは、光照射によるエッチングの促進と対応しており、大きい微細孔へ選択的にインジウムメッキが生じる過程が示唆される。他方、インジウムが多く含まれるPS領域では自然酸化が強く抑制されることが明らかとなった。これは、インジウムによる微細孔のキャッピング効果であると思われる。さらに、メッキ試料を熱酸化した場合、700°C以上の数十秒程度の短時間処理でもインジウムが凝集し、さらに大きな微細構造に変化するが、500°Cの電気炉酸化ではメッキされたインジウムは十分酸化されることも分かった。したがって、透明電極の一つである酸化インジウムのアモルファス相や微結晶がPS膜中に形成できることが分かった。しかし、現時点では、インジウムメッキしたPS膜の酸化試料からエレクトロルミネッセンスの発光効率が従来より改善されたものは得られなかった。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Toshimichi Ito: "Improvement in Visible Luminescence Properties of Anodized Porous Silicon by Indium Plating" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L649-L652 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 古田啓介: "多孔質シリコンから観測される半値幅の狭いフォトルミネセンス" 電子情報通信学会技術研究報告. 95 (400). 25-30 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Furuta: "Strong visible luminescence from metal-plated porous silicon" Electrochem. Soc. Proc.95-25. 146-155 (1996)

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      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡本充央: "多孔質シリコンの可視PLスペクトルの陽極化成中照射光依存性" 電子情報通信学会技術研究報告. 96 (143). 9-14 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大岩孝: "金属メッキされた多孔質シリコンの微細構造と膜中分布" 電子情報通信学会技術研究報告. 96 (145). 21-26 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] oshimichi Ito: "Local structure of indium-plated porous silicon" Mater. Res. Soc. Symp. Proc.452(印刷中). (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsuo Okamoto: "Photo-irradiation-induced narrowing of phtoluminescence spectra from porous silicon" Mater. Res. Soc. Symp. Proc.452(印刷中). (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T,Ito, T.Yoneda, K.Furuta, A.Hatta and A.Hiraki: "Improvement in Visible Luminescence Properties of Anodized Porous Silicon by Indium Plating" Japanese Journal of Applied Physics. Vol.34-6A. L649-L652 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furuta, A.Hatta, T.Ito and A.Hiraki: "Strong Visible Luminescence from Metal-Plated Porous Silicon" Electrochem.Soc.Proc.Vol.95-25. 146-155 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Okamoto, T.Nagao, T.Ooiwa, A.Hatta and T.Ito: "Photo-Irradiation-Induced Narrowing of Photoluminescence Spectra from Porous Silicon" Mater.Res.Soc.Symp.Proc.Vol.452 (in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ito, T.Ooiwa, T.Nagao and A.Hatta: "Local Structure of Indium-Plated Porous Silicon" Mater.Res.Soc.Symp.Proc.Vol.452 (in press). (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Furuta: "Strong visible luminescence from metal-plated porous silicon" Electrochem.Soc.Proc.95-25. 146-155 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本充央: "多孔質シリコンの可視PLスペクトルの陽極化成中照射光依存性" 電子情報通信学会技術研究報告. 96(143). 9-14 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 大岩 孝: "金属メッキされた多孔質シリコンの微細構造と膜中分布" 電子情報通信学会技術研究報告. 96(145). 21-26 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Toshimichi Ito: "Local structure of indium-plated porous silicon" Mater.Res.Soc.Meet.Symp.Proc.452(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Okamoto: "Photo-irradiation-induced narrowing of phtoluminescence spectra from porous silicon" Mater.Res.Soc.Meet.Symp.Proc.452(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Thoshimichi Ito: "Improvement in Visible Luminescence Properties of Anodized Porous Silicon bv Indium Plating" Japanese Journal of Applied Physics. 34. L649-L652 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 古田啓介: "多孔室シリコンから観測される半値幅の狭いフォトルミネセンス" 電子情報通信学会技術研究報告. 95(400). 25-30 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K.Furuta: "Strong visible luminescense from metal-plated porous silicon" Proc.188th Meeting Electrochem.Soc.(印刷中). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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