| 研究課題/領域番号 |
16560296
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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 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
井上 翼 静岡大学, 工学部, 助手 (90324334)
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| 研究分担者 |
三村 秀典 (三村 秀則) 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)
石田 明広 静岡大学, 工学部, 教授 (70183738)
中西 洋一郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00022137)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | GaNナノ結晶 / ナノ蛍光体 / ナノワイヤ / カーボンナノチューブ / 紫外線 / GaN / ナノ構造 / 電子線励起発 |
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| 研究概要 |
GaNナノ構造を発光源とする深紫外線ランプ実現のための基礎研究を行った。作製したGaNナノ蛍光体サイズは、直径200nm、長さ1μm程度である。TEM観察による構造解析を行った結果、ナノ蛍光体は単結晶であり無転位の高品質結晶であることがわかった。初期成長核とナノ蛍光体の良いサイズ一致から、ナノ蛍光体構造は成長核に大きく依存することが明らかになった。このGaNナノ蛍光体は非常に強いバンド端発光を示す。これは、良好な結晶品質に起因しているといえる。GaNにAlを混合してAlGaNナノ蛍光体を作製した結果、発光波長を367mから346nmまで短波長化することができた。
紫外線ランプの冷陰極材料として、GaNナノワイヤ及びカーボンナノチューブ(CNT)の作製を行った。効果的な電界電子放出を得るため、Vapor-Solid-Liquid成長により直径20nm、長さ5μm程度のVLS成長ナノワイヤ作製に成功した。ナノワイヤについて電界電子放出特性を測定したところ、電子放出電界が13V/μmとなる電界電子放出が得られた。
新規CNT作製方法として、同一装置内で触媒ナノ粒子形成とCNT成長を連続して行うことが可能な方法を考案した。TEM観察より、作製したCNTは多層CNTであることがわかった。多層CNTから、閾値電界が9V/μmとなる良好な電子放出特性が得られた。電流密度は最大100mA/cm^2であり、このCNTは紫外線ランプの冷陰極として十分応用可能な特性を示している。
GaNナノ蛍光体と冷陰極を真空封止した紫外線ランプの試作を行った。冷陰極殻の電子線によるナノ蛍光体励起によりランプを発光させることに成功した。紫外線ランプの発光スペクトルは、GaNナノ蛍光体のエネルギーギャップに相当する366nm付近に中心波長を持ち、単色性が高いという特徴がある。
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