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多次元周期構造体を用いた波長選択性デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 13026101
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関群馬大学

研究代表者

花泉 修  群馬大学, 工学部, 教授 (80183911)

研究分担者 白石 和男  宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90134056)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
39,800千円 (直接経費: 39,800千円)
2003年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
2002年度: 13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2001年度: 16,900千円 (直接経費: 16,900千円)
キーワードフォトニック結晶 / Ti : SiO_2共スパッタ膜 / 自己クローニング / 青色発光 / ルゲートフィルタ / アモルファスシリコン / 屈折率制御 / TOチューナブルフィルタ / Siナノクリスタル / アニール / フォトルミネッセンス / 量子閉じ込め効果 / 高周波スパッタリング / 白色発光
研究概要

フォトニック結晶中に取り入れる発光材料としてTi : SiO_2スパッタ膜を作製した。SiO_2(65mm^φ)上にTiタブレット(20mm^φ)をのせたもめをターゲットとし,PLスペクトルを測定すると,組成の異なるいくつかのサンプルにおいてSi : SiO_2スパッタ膜と同じ0.4μm近傍にピークを持つことが分かった。Ti組成比がある程度以上になると発光しないことが分かった。すなわち,Ti : SiO_2スパシタ膜においても青色の発光が得られることが分かった。組成比の異なるSi:SiO^2膜も同じ波長域にPLピークを持つことから,吸収端エネルギーには依存しない共通の発光起源を持つ可能性があることが示された。また,組成比によらず固定した発光ピークを有することは素子応用上はメリットとなり得る。現在,フォトニック結晶構造への取り入れとEL化を試みている。
次に,水素化アモルファスシリコン酸化膜(a-SiO_x : H)を用いて反射型ルゲートフィルタを作製した。石英基板上に反射型フィルタを作製し、計算値と一致するスペクトル特性を得た。ルゲート部の屈折率プロファイルとしてはλ/4多層膜形および正弦波形を,光学膜厚モニタ系を適当して精度良く実現できた。またルゲートフィルタの屈折率プロファイルについて検討し、a-SiO_x : H膜は広い波長帯域(>100nm)の反射型フィルタに適するという知見を得た。反射型フィルタ以外にも、a-SiO_x : H膜をTOチューナブルフィルタへ応用した。石英基板上にa-Si : H/SiO_2交互多層膜を成膜して透過型フィルタ(帯域3.5nm)を作製し、中心波長の温度係数が0.20nm/℃と大きな値を得た.透過帯域が数nmのTOチューナブルフィルタの適用可能性を示せた.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] 花泉修: "Ti : SiO_2スパッタ膜からの青色発光の観測"電子情報通信学会論文誌C. J86-C・11. 1218-1219 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 花泉修: "Si : SiO_2スパッタ膜におけるバンドギャップエネルギーに依存しない青色発光帯"照明学会誌. 88-2. 91-93 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yoda: "a-Si : H/SiO_2 multilayer films fabricated by radio-frequency magnetron sputtering for optical filters"Applied Optics. (to be published). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] O.Hanaizumi: "Blue-light emission from squttered Si : SiO_2 films without annealing"Appl. Phys. Lett.. 82・4. 538-540 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 花泉修: "高周波スパッタリングによるCdS系2次元フォトニック結晶の作製と評価"照明学会誌. 87・2. 133-135 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 花泉修: "アニールをしないSi : SiO_2スパッタ膜からの青色発光"電子情報通信学会誌. J85-C・11. 1036-1037 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Hanaizumi: "Fabrication and assessment of Si : SiO_2 sputtered films emitting white light without annealing"Jpn. J. Appl. Phys.. 41・10A. L1084-L1087 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Hanaizumi: "Fabrication of structures with III-V semiconductors embedded into 3D photonic crystals"Thin Solid Films. 426・1/2. 172-177 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Hanaizumi: "Introducing CdS into two-and three-dimensional photonic crystals"Optical and Quantum Electronics. Vol.34, No.1/3. 71-77 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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