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ネオジウム添加フッ化ルテチウムを用いた真空紫外光源の高出力化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K04961
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

小野 晋吾  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40370126)

研究協力者 吉川 彰  
黒澤 俊介  
加瀬 征彦  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード真空紫外光 / フッ化物 / 薄膜 / フィールドエミッション / 真空紫外 / 発光素子 / 光物性 / フィールドエミッションランプ / 蛍光体
研究成果の概要

電子線励起蛍光を利用した高出力真空紫外光源を実現するため、 高い発光効率と高い電子線耐性を持つ Nd3+:LuF3薄膜化技術を確立すること目的とし、パルスレーザー堆積法におけるフッ化物薄膜のフッ素脱離を調査し、薄膜の品質としてはより高レーザーパワーかつ低基板温度で薄膜を作製するとフッ素の 脱離が発生することが確認した。成膜後の薄膜に対してアニール処理を施すことにより、薄膜の品質改善が可能であることを確認した。このようにして作製した高品質薄膜を用いて、真空紫外フィールドエミッションランプを試作した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

半導体製造、表面改質や水質浄化などの応用分野において、広く実用化されている真空紫外光源は、エキシマレーザーを除けば、重水素ランプなどのガス光源のみである。このガス光源は紫外領域で広域にわたって発光し、その出力も高いが、蛍光体として気体を用いているために、大型で、寿命も短く、また高価なことが問題である。本研究で開発した真空紫外フィールドエミッションランプは従来の光源に対して、寿命、安定性、サイズなどの点において利点を持ち、実用的な真空紫外光源実現の端緒となることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (42件) (うち国際学会 22件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Massey University(ニュージーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Band gap engineering of CaxSr1-xF2 and its application as filterless vacuum ultraviolet photodetectors with controllable spectral responses2019

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuki, M. Cadatal-Radubanb, M. Kase, S. Ono
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 88 ページ: 576-579

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of Ce3+: LiCaAlF6 single crystal by Multi-Photon Luminescence Measurement2018

    • 著者名/発表者名
      X. Yu, M. Tanaka, K. Toyama, S. Terakawa, S. Ono, M. Sudo, K. Fukuda, Y. Makino, T. Hirata
    • 雑誌名

      Optical Materials

      巻: 86 ページ: 394-397

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size control and luminescence properties of Eu2+:LiCaAlF6 particles prepared by femtosecond pulsed laser ablation2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Inoue, S. Muramatsu, F. Itoigawa, S. Ono, M. Sudo, K. Fukuda, T. Yanagida
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 122 号: 13 ページ: 133107-133107

    • DOI

      10.1063/1.4996626

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbonization of Silicon Nanoparticles via Ablation Induced by Femtosecond Laser Pulses in Hexane2017

    • 著者名/発表者名
      X. Yu, S. Terakawa, S. Hayashi, T. Asaka, F. Itoigawa, S. Ono, J. Takayanagi
    • 雑誌名

      Arab. J. Sci. Eng.

      巻: 42 号: 10 ページ: 4221-4226

    • DOI

      10.1007/s13369-017-2619-7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size control and vacuum-ultraviolet fluorescence of nanosized KMgF3 single crystals prepared using femtosecond laser pulses2016

    • 著者名/発表者名
      S. Muramatsu, M. Yanagihara, T. Asaka, S. Ono, T. Nagami,
    • 雑誌名

      Sci. Technol. Adv. Mater.

      巻: 17 ページ: 685-690

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Luminescence and scintillation properties of Cs3BiCl6 crystals2016

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, M. Koshimizu, Y. Fujimoto, T. Yanagida, S. Ono, K. Asai
    • 雑誌名

      Opt. Mater.

      巻: 61 ページ: 115-118

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] パルスレーザー堆積法によるBaF2薄膜を用いた真空紫外光センサの開発2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 誠也、鈴木 健太郎、大谷 潤、加瀬 征彦、小野 晋吾
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CeF3薄膜を用いた紫外光センサの真空中アニール処理による欠陥制御2019

    • 著者名/発表者名
      加藤 誠也、鈴木 健太郎、大谷 潤、加瀬 征彦、小野 晋吾
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and Evaluation of Ce3+ Ion Doped CaF2 Thin Film Phosphor2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Hishiki, Yusuke Inoue, Shingo Ono, Shunsuke Kurosawa, Akira Yoshikawa
    • 学会等名
      The 13th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO PR 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Short pulsed laser ablation of fluorides and thin film deposition for ultraviolet optoelectronics2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo ONO, Fumihiro ITOIGAWA, Akira Yoshikawa
    • 学会等名
      Laser Ignition Conference 2018 (LIC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超短パルスレーザーを適用した計測・プロセス技術の展開2018

    • 著者名/発表者名
      小野晋吾
    • 学会等名
      平成30年度多元技術融合光プロセス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ce3+:CaF2薄膜蛍光体の作製と発光特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      日紫喜 雅人, 井上 裕介, 小野 晋吾, 黒澤 俊介, 吉川 彰
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルスレーザー堆積法によるYF3薄膜作製におけるパルス幅の影響2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健太郎、大谷 潤、小野 晋吾、加瀬 征彦
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 真空紫外線照射時のCaF2-金属界面における電気的特性2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健太郎、大谷 潤、小野 晋吾、加瀬 征彦
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GdF3薄膜を用いた真空紫外光検出器の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大谷 潤、鈴木 健太郎、加藤 誠也、小野 晋吾、加瀬 征彦
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フッ化セリウム薄膜のフッ素脱離が与える光センサ特性への影響2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 誠也、鈴木 健太郎、大谷 潤、小野 晋吾、加瀬 征彦
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 室温及び低温における複合フッ化物CaxSr1-xF2の光学特性評価2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健太郎、大谷 潤、小野 晋吾、加瀬 征彦
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Ce3+:LiCaAlF6単結晶におけるCe3+イオンの異なる空間分布がレーザー発振特性に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      寺川 周作、小野 晋吾、Marilou Cadatal-Raduban、Minh Hong Pham、谷口 貴哉、山ノ井 航平、平田 岳史
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 作製手法の異なるCaF2単結晶にドープしたEu2+及びEu3+イオン分布の多光子蛍光計測2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤 広朗、寺川 周作、田中 美帆、小野 晋吾、山路 晃広、黒澤 俊介、吉川 彰
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パルスレーザー堆積法におけるレーザー出力制御及び基板温度正業によるCeF3薄膜のフッ素欠陥コントロール2018

    • 著者名/発表者名
      山崎 亮, 鈴木 健太郎, 大谷 潤, 小野 晋吾, 加瀬 征彦
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 作製手法の異なるCaF2単結晶にドープした2価及び3価のEuイオン分布の多光子蛍光計測2018

    • 著者名/発表者名
      田中 美帆,小野 晋吾,山路 晃広,黒澤 俊介,吉川 彰
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高抵抗 CeF3薄膜作製のためのパルスレーザー堆積法におけるレーザー出力制御2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 亮, 大谷 祥永, 小野 晋吾
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多光子蛍光計測によるCaF2単結晶にドープしたEu2+及びEu3+イオンの分布評価2017

    • 著者名/発表者名
      田中 美帆,小野 晋吾,高柳 順,黒澤 俊介,吉川 彰
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学 常三島キャンパス
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Temperature Characteristic Of Ultraviolet Photoconductive Detector Based On CeF3 Thin Film2017

    • 著者名/発表者名
      R. Yamazaki, K. Suzuki, S. Otani, S. Ono
    • 学会等名
      12th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lasing Properties of Ce:LiCaAlF6 Single Crystal On Effects Of The Distribution Of Ce Ion2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, S. Ono, M. Raduban, P. Minh, T. Taniguchi, K. Yamanoi, N. Sarukura, T. Hirata
    • 学会等名
      12th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Difference in Distribution of Eu Ions Doped CaF2 Single Crystal Caused By Two Types of Grown Method By Measurement Of Multiphoton Luminescence2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, S. Ono, A. Yamaji, S. Kurosawa, A. Yoshikawa
    • 学会等名
      12th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling Laser Power Irradiation Of Pulsed Laser Deposition For Fabricating High Resistivity NdF3 Thin Film2017

    • 著者名/発表者名
      R. Yamazaki, K. Suzuki, S. Otani, S. Ono
    • 学会等名
      12th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Optical Crystals by Multi-photon Luminescence2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ono, M. Tanaka, X. Yu, K. Fukuda, S. Kurosawa, A. Yoshikawa
    • 学会等名
      EMN 3CG & Metallic Glasses Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of THz Antireflective Structures on Silicon Substrates by Femtosecond Laser2017

    • 著者名/発表者名
      X. Yu, M. Takeuchi, M. Sudo, S. Ono, J. Bae
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Molybdenum Carbide Nanoparticles by Femtosecond Laser Ablation of Molybdenum in Hexane2017

    • 著者名/発表者名
      S. Terakawa, X. Yu, T. Asaka, F. Itoigawa, S. Ono, M. Sudo
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Silicon Carbide Nanoparticles by Femtosecond Laser Ablation of Silicon in Hexane2017

    • 著者名/発表者名
      X. Yu, S. Terakawa, T. Asaka, F. Itoigawa, S. Ono, M. Sudo
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - The 15th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CeF3薄膜を用いた紫外センサのフッ素欠陥の影響2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 亮, 鈴木 健太郎, 大谷 潤, 小野 晋吾, 加瀬 征彦
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高抵抗NdF3薄膜作製のためのパルスレーザー堆積法におけるレーザーパワー制御2017

    • 著者名/発表者名
      山崎 亮, 鈴木 健太郎, 大谷 潤, 小野 晋吾, 加瀬 征彦
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] YF3薄膜を用いた真空紫外センサの粒子径制御及び応答速度評価2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健太郎, 山崎 亮, 大谷 潤, 小野 晋吾, 加瀬 征彦
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] パルスレーザー堆積法によるLaF3薄膜を用いた真空紫外検出器の開発2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 健太郎, 山崎 亮, 大谷 潤, 小野 晋吾, 加瀬 征彦
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Scintillator Single Crystal by Multi-photon Luminescence and LA-ICPMS2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ono, M. Tanaka, X. Yu, K. Fukuda, S. Kurosawa, A. Yoshikawa
    • 学会等名
      12th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XII)
    • 発表場所
      Changsa, China
    • 年月日
      2016-10-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Filterless vacuum ultraviolet photodetector based on fuloride thin films2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ono, K. Fukuda, T. Suyama, T. Yanagida, A. Yoshikawa
    • 学会等名
      Collaborative Conference on Crystal Growth (3CG) 2016
    • 発表場所
      San Sebastián, Spain
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Filterless Vacuum Ultraviolet Photoconductive Detector Based on CaF2 Thin Film Prepared by Pulsed Laser Deposition2016

    • 著者名/発表者名
      S.Otani, R.Yamazaki, H.Ishikawa, S.Ono
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Photoconductive Detector Based on LaF3 Thin Film and Evaluation of Time Resolve2016

    • 著者名/発表者名
      S.Otani, R.Yamazaki, S.Muramatsu, H.Ishikawa, S.Ono
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of Silicon Carbide Nanoparticles by Femtosecond Laser Ablation of Silicon in Hexane2016

    • 著者名/発表者名
      S.Hayashi, F.Itoigawa, J.Takayanagi, S.Ono
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vacuum Ultraviolet Field Emission Lamp Based on Tm3+:K2NaLuF6 Thin Film as Phosphor2016

    • 著者名/発表者名
      S.Muramatsu, Y.Inoue, S.Ono, K.Fukuda, T.Suyama, A.Yoshikawa
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical and Structural Properties of Nd3+:LuF3 Thin Film Prepared by Femtosecond Laser Pulse Deposition2016

    • 著者名/発表者名
      S.Muramatsu, Y.Inoue, S.Ono, S.Nakao, K.Fukuda, T.Suyama, A.Yoshikawa
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deposition of High Quality KMgF3 Thin Films Prepared by Femtosecond Laser Pulses2016

    • 著者名/発表者名
      S.Muramatsu, Y.Inoue, S.Ono, S.Nakao, K.Fukuda, T.Suyama, A.Yoshikawa
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical and Scintillation Properties of Eu Doped CaF2 Single Crystal2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, S. Ono, J.Takayanagi, S.Kurosawa, A.Yoshikawa
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ce3+ Ion Mapping in LiCaAlF6 Single Crystal by Multi-Photon Luminescence and LA-ICPMS2016

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka, K.Toyama, S. Ono, J.Takayanagi, K.Fukuda, Y.Makino, T.Hirata
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling Electric Resistivity of CeF3 Thin Film Fabricated by Pulse Laser Deposition2016

    • 著者名/発表者名
      R.Yamazaki, S.Otani, S.Ono
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optical Property of Compound Fluoride Materials CaxSr1-xF2 at Low Temperature2016

    • 著者名/発表者名
      R.Yamazaki, S.Otani, S.Kokuryu, S.Ono
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies - International Conference on Electronic Materials (IUMRS-ICEM)
    • 発表場所
      Suntec, Singapore
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超短パルスレーザー加工によるテラヘルツ帯反射防止構造の評価2016

    • 著者名/発表者名
      ベイ鐘石、 竹内 真皓、 余 希、 伊藤 亮祐、 伊藤 圭介、 小野 晋吾
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟朱鷺メッセ
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 小野研究室

    • URL

      http://ono-lab.web.nitech.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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