| 研究課題/領域番号 |
13650015
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
白方 祥 愛媛大学, 工学部, 助教授 (10196610)
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| 研究分担者 |
三宅 秀人 三重大学, 工学部, 助教授 (70209881)
寺迫 智昭 愛媛大学, 工学部, 助手 (70294783)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
4,100千円 (直接経費: 4,100千円)
2002年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | GaN / AgGaS_2 / 希土類不純物 / フォトルミネッセンス / 螢光体 / 蛍光体 / フォルトミネッセンス |
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| 研究概要 |
希土類添加GaN粉末蛍光体、スパッタ膜およびAgGaS_2結晶の作成とフォトルミネッセンス測定を行った。(1)GaN粉末蛍光体については、GaN粉末とEuNあるいはTbNの焼結を試みた。希土類イオンによる発光は、3価の希土類による強い緑(Tb)および赤(Eu)の発光が得られた。スペクトルより、発光は純粋にGaN中の希土類によるものではなく酸素不純物の関連したものと考えられる。EuドープGa_2S_3の窒化より得られたGaN粉末ではEu^<3+>の発光が得られが強度は小さい。同様の方法でZnはドープされることから、熱平衡でのGaNへの希土類ドーピングは難しい。新しいGaN粉末蛍光体の作成方法としてGa(NO_3)_3とEu(NO_3)_3用いた化学合成と熱処理によるドーピング法を試み、初期的な結果を得た。(2)高周波マグネトロンスパッタ法によりサファイア上にEu、TbドープGaNの成長を試みた。620nm付近にEu^<3+>の発光を得た。成長条件(基板温度、成長時間、ドーピング濃度)やアンモニア中での熱処理条件と発光の関係を調べた。成長の最適化によりEuに関しては強い赤色発光を示すGaN薄膜をを得た。しかしTbに関しては、Euと同様の条件での作成にもかかわらずTb^<3+>の発光得ることができなかった。Tb不純物の-電子トラップ準位が伝導帯中にあるため、エネルギー伝達ができない為と考えられる。
(3)EuおよびErドープAgGaS_2を(1)焼結法、(2)ブリッジマン法、(3)ヨウ素輸送法、により結晶を作成した。AgGaS_2:Euは、2.3eVに非常に強い発光ピークを持つ緑色発光を示した。この発光はEu^<2+>2の5d-4f遷移によると考えられる。I-III-VI2半導体での2価の希土類の発光の観測は始めてである。AgGaS_2:Erでは焼結法とヨウ素輸送法によりEr^<3+>の発光線が2.3eV帯および1.9eV帯に観測された。赤外の1.5μm帯では発光は得られなかった。AgGaS_2中の希土類不純物の発光線は、成長方法・条件により発光線の数やエネルギーがに異なる。希土類不純物はAgサイトに置換しているものと考えられ、結晶の組成や電荷補償の検討が今後の課題である。
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