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多結晶シリコン膜による発光素子の開発と大面積ディスプレイへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 08555083
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

越田 信義  東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)

研究分担者 小山 英樹  東京農工大学, 工学部, 助手 (40234918)
芹川 正  NTT入出力システム研究所, 主幹研究員
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
17,700千円 (直接経費: 17,700千円)
1997年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1996年度: 14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
キーワード多結晶シリコン膜 / 陽極酸化 / 量子閉じ込め効果 / 注入エレクトロルミネセンス / 発光ダイオード / 平面ディスプレイ / 薄膜トランジスタ
研究概要

多結晶シリコン膜による大面積自発光形平面ディスプレイの開発を目的として、その技術的課題の検討を行った。得られた主な研究成果を以下に示す。
1,多孔質多結晶シリコン膜発光素子の作製方法の確立
減圧CVD法により堆積した多結晶シリコン膜に陽極酸化を施して発光性を付与し、発光ダイオードを構成する基礎技術を、活性層の構造、キャリア注入層の電極形成などを中心に検討し、多結晶シリコン膜に適した素子構造を見いだした。この知見を基に、単結晶基板上に作成した多孔質シリコン発光素子と同程度のEL発光効率をもつ素子を得ることができた。
2,多孔質多結晶シリコン膜の注入EL特性の測定と解析
高効率でEL発光する多孔質多結晶シリコン膜ダイオードを作製し、電気的・光学的特性を詳細に測定し、発光が単結晶基板の場合と同じ注入EL機構に基づくことが裏付けられた。また、EL発光の安定性、均一性については単結晶基板の場合より優れた特性を有することが判明し、その理由を多孔質層の構造の点から考察した。
3,大面積ディスプレイへの応用に向けた基礎的検討
多孔質多結晶シリコン膜発光ダイオードを駆動する多結晶シリコン薄膜トランジスタ(TFT)に必要な基本特性とその作製プロセスを検討し、ガラス基板を用いて試作を行った。基本特性を確認の上で発光ダイオードの駆動を試み、ゲート電圧の変化による発光のスイッチング動作が可能であることを実証した。これにより、同一基板上に集積化した発光素子アレイへの道が開かれ、大面積平面ディスプレイ開発へ発展できる見通しが得られた。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (48件)

  • [文献書誌] N.Koshida, E.Takizawa, H.Mizuno, H.Koyama, and T.Sameshima: "Electroluminescent devices basedon polycrystalline silicon films for large-area applications" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Sheng, H.Koyama, and N.Koshida: "Efficient surface-emitting cold cathodes based on electroluminescent porous" J.Vac.Sci.& Technol.B. 16(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Araki, M.Takahashi, H.Koyama, and N, Koshida: "Performances of Buried-Type Porous Silicon Optical Waveguides," Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueno and N.Koshida: "Negative-resistance effects in electroluminescent porous silicon diodes," Jpn.J.Appl.Phys.37(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Koyama, Y.Matsushita, and N, Koshida: "Activation of blue emission fromoxidized porous silicon by annealing inwater vapor," J.Appl.Phys.82(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto, Y.Masumoto, and N.Koshida: "Photo-and Electro-luminescence from Deuterium-Terminated Porous Silicon Diodes" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto, Y.Masumoto, T.Nakagawa, M.Hashimoto, K.Ueno, and N.Koshida: "Electroluminescence from deuterium-terininated porous silicon" Jpn.J.Appl.Phys.36,. L1089-L1091 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Sheng, T.Ozaki, H.Koyama, and N.Koshida: "Improved cold electron emission charactersitics of electroluminescent porous silicon diodes" J.Vac.Sci.& Technol.B. 15,. 1661-1665 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Araki, H.Koyama, and N.Koshida: "Precisely Tuned Emission from Porous Silicon Vertical Optical Cavity in the Visible Region" J.Appl.Phys.80. 4841-4844 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Koyama, N.Shima, and N.Koshida: "Large and Irregular Shift of Photoluminescence Excitation Spectra Observed in Photochemically Etched Porous Silicon" Phys.Rev.B. 53. 13291-13294 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suda, T.Koizumi, K.Obata, Y.Tezuka, S.Shin, and N.Koshida: "Surface Electronic Structures and Luminescence Mechanisms of Porous Si" J.Electrochem.Soc.143. 2502-2507 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Araki, H.Koyama, and N.Koshida: "Controlled Electroluminescence Spectra of Porous sSlicon Diodes with a Vertical Optical Cavity," Appl.Phys.Lett.52. 2956-2958 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakagawa, H.Koyama, and N.Koshida: "Control of structure and opticalanisotropy of luminescent porous silicon by magnetic-field assistec anodization," Appl.Phys.Lett.69. 3206-3208 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mizuno, H, Koyama, and N.Koshida: "Oxide-Free Blue Photoluminescence from Photochemicall Etched Porous Silicon" Appl.Phys.Lett.69. 3779-3781 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oguro, H.Koyama, T.Ozaki, and N.Koshida: "Mechanism of the Electroluminescence from Metal/Porous Si/n-Type Si" J.Appl.Phys.81. 1407-1412 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueno, H.Koyama, and N, Koshida: "Nonlinear Electrical Functions of Porous Silicon Light-Emitting Diodes" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.458(in press). (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Araki, H.Koyama and N.Koshida: "Precisely tuned emission from porous silicon optical cavity in the visible region" J.appl.Phys.80. 4841-4844 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Koyama, N.Shima, and N.Koshida: "Large and irregular shift of photoluminescence excitaion spectra observed in photochemically etched porous silicon" Phys.Rev.B. 53(20). R13291-R13294 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Suda, t.Koizumi, K.Obata, Y.Tezuka, S.Shin and N.Koshida: "Electronic surface structures and photoluminescence mechanisms of porous Si" J.Electrochem.Soc.143. 2502-2507 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Akrke, H.Koyama, and N.Koshida: "Controlled electroluminescence of porous silicon diodes with a vertical optical cavity" Appl.Phys.Lett.52. 2956-2958 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakagawa, H.Koyama, and N.Koshida: "Control of structure and optical anisotropy of luminescent porous silicon by magnetic-field assisted anodization" Appl.Phys.Lett.69. 3206-3208 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mizuno, H.Koyama, and N.Koshida: "Oxide-free blue photoluminescence from photochemically etched porous silicon" Appl.Phys.Lett.69. 3779-3781 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Oguro, H.Koyama, T.Ozaki, and N.Koshida: "Mechanism of the visible electroluminescence from metal/porous silicon/n-Si devices" J.Appl.Phys.81. 1407-1412 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueno, H.Koyama, and N,Koshida: "Nonlinear electrical functions of porous silicon lightemitting diodes" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.452. 699-704 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto, Y.Masumoto, T.Nakagawa, M.Hashimoto, K.Ueno, and N.Koshida: "Electroluminescence for deuterium-terminated porous silicon" Jpn.J.Appl.Phys.36. L1089-L1091 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Sheng, T.Okazaki, H.Koyama, and N.Koshida: "Improved cold electron emission charactersitics of electroluminescent porous silicon diodes" J.Vac.Sci. & Technol.B. 15. 1661-1665 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Koyama, Y.Matsushita, and N.Koshida: "Activation of blue emission from oxidized porous silicon by annealing in water vapor" J.Appl.Phys.82(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Sheng, H.Koyama, and N.Koshida: "Efficient surface-emitting cold cathodes based on electroluminescent porous diodes" J.Vac.Sci.&Technol.B. 16(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ueno and N.Koshida: "Negative-resistance effects in electroluminescent porous silicon diodes" Jpn.J.Appl.Phys.37(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Araki, M.Takahashi, H.Koyama, and N.Koshida: "Performances of Buried-Type Porous Silicon Optical Waveguides" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(9n press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto, Y.Masumoto, and N.Koshida: "Photo-and Electro-luminescence from Deuterium-Terminated Porous Silicon Diodes" Mat.RES.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Koshida, E.Takizawa, H.Mizuno, H.Koyama, and T.Sameshima: "Electroluminescent devices based on polycrystalline silicon films for large-area applications" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Koshida, E.Takizawa, H.Mizuno, H.Koyama, and T.Sameshima: "Electroluminescent devices based on polycrystalline silicon films for large-area applications" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] X.Sheng, H.Koyama, and N.Koshida: "Efficient surface-emitting cold cathodes based on electroluminescent porous silicon diodes" J.Vac.Sci. & Technol.B. 16(in press). (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Araki, M.Takahashi, H.Koyama, and N.Koshida: "Performances of Buried-Type Porous Silicon Optical Waveguides," Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ueno and N.Koshida: "Negative-resistance effects in electroluminescent porous silicon diodes," Jpn.J.Appl.Phys.37(in press). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Koyama, Y.Matsushita, and N.Koshida: "Activation of blue emission from oxidized porous silicon by annealing in water vapor," J.Appl.Phys.82(in press). (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto, Y.Masumoto, and N.Koshida: "Photo-and Electro-luminescence from Deuterium-Terminated Porous Silicon Diodes" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.486(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto, Y.Masumoto, T.Nakagawa, M.Hashimoto, K.Ueno, and N.Koshida:"Electroluminescence from deuterium-terininated porous silicon" Jpn.J.Appl.Phys.36. L1089-L1091 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] X.Sheng, T.Ozaki, H.Koyama, and N.Koshida: "Improved cold electron emission charactersitics of electroluminescent porous silicon diodes" J.Vac.Sci. & Technol.B. 15,. 1661-1665 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Araki,H.koyama,and N.koshida: "Precisely Tuned Emission from Porous Silicon Vertical Optical Cavity in the Visible Region" J.Appl.Phys.80. 4841-4844 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] N.koyama,N.Shima,and N.Koshida: "Large and Irregular Shift of Photoluminescence Excitation Spectra Observed in Photochemically Etched Porous Silicon" Phys.Rev.B. 53. 13291-13294 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Suda,T.Koizumi,K.Obata,Y.Tezuka,S.Shin,and N.Koshida: "Surface Electronic Structures and Luminescence Mechanisms of Porous Si" J.Electrochem.Soc.143. 2502-2507 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Araki,H.Koyama,and N.Koshida: "Controlled Electroluminescence Spectra of Porous sSlicon Diodes with a Vertical Optical Cavity," Appl.Phys.Lett.52. 2956-2958 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakagawa,H.Koyama,and N.Koshida: "Control of structure and optical anisotropy of luminescent porous silicon by magnetic-field assisted anodization," Appl.Phys.Lett.69. 3206-3208 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mizuno,H.Koyama,and N.Koshida: "Oxide-Free Blue Photoluminescence from Photochemicall Etched Porous Silicon" Appl.Phys.Lett.69. 3779-3781 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oguro,H.Koyama,T.Ozaki,and N.Koshida: "Mechanism of the Electroluminescence from Metal/Porous Si/n-Type Si" J.Appl.Phys.81. 1407-1412 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ueno,H.Koyama,and N.Koshida: "Nonlinear Electrical Functions of Porous Silicon Light-Emitting Diodes" Mat.Res.Soc.Symp.Proc.458(in press). (1997)

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      1996 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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