| 研究課題/領域番号 |
16360009
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 山口大学 |
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研究代表者 |
田口 常正 山口大学, 大学院理工学研究科, 教授 (90101279)
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| 研究分担者 |
山田 陽一 山口大学, 大学院理工学研究科, 助教授 (00251033)
倉井 聡 山口大学, 大学院理工学研究科, 助手 (80304492)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
14,900千円 (直接経費: 14,900千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2004年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
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| キーワード | 半導体光物性 / 結晶成長 / 薄膜蛍光体 / 演色性 / II-VI族化合物半導体 / 白色LED / 蛍光体 / 有機金属化学気相法 / 内部量子効率 / ZnSTe / 等電子中心 / ZnS / ドーピング |
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| 研究概要 |
本研究では、半導体薄膜成長技術を用いて、新規にCdZnS:Te系薄膜蛍光体量子構造を開発した。また、近紫外LEDと高効率蛍光体配置の最適化に関する理論的・実験的検討を行った。
1.近紫外LEDの発光波長に吸収端を合わせた蛍光体の母体材料となるCd_<0.45>Zn_<0.55>S薄膜結晶に、SA(self-activated)発光中心としてVII族元素であるヨウ素をドーピングし、橙色(中心波長約570nm)薄膜蛍光体の作成に成功した。
2.Teを等電子中心とする高効率発光が期待されるTe組成0.3〜2.0%のZnS_<1-x>Te_x薄膜蛍光体を作製し、成長温度350℃以上で(111)面に強く配向したZnS_<1-x>Te_x混晶薄膜を得た。ZnS_<0.98>Te_<0.02>において内部量子効率は最大値25[%]を示し、青緑色(中心波長:490nm)薄膜蛍光体の作成に成功した。発光起源はTe_2クラスターであると考えられ、Teの等電子中心としての効果が観測された。
3.ZnS_<0.98>Te_<0.02>薄膜にヨウ素ドーピングを行った結果、Te中心に起因する青緑色発光と同時に、SA発光(中心波長約660nm)を得、単一材料による白色薄膜蛍光体の作成に成功した。ヨウ素流量を最適化することにより平均演色評価数R_a最大88を得た。単一材料を用いた薄膜蛍光体により、高品質な白色発光を得ることに成功した。
4.R・G・B蛍光体混合による白色蛍光体の光学評価とシミュレーション結果の比較から、蛍光体間のエネルギー伝達が発光効率および発光色に悪影響を与えることを明らかとした。これに対して、研究計画で提案した3原色分離型白色LED光源の優位性が明らかとなった。従来蛍光体を用いて分離型LED光源を試作し、高演色かつ高均一白色光源としての優位性を実験的にも明らかにした。これはリソグラフィー技術を用いた薄膜蛍光体分離構造の可能性を示唆するものである.
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