| 研究課題/領域番号 |
17H02907
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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 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
秩父 重英 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (80266907)
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| 研究分担者 |
小島 一信 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (30534250)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2019年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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| キーワード | 時間空間同時分解分光 / フェムト秒電子線 / 電子顕微鏡 / カソードルミネッセンス |
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| 研究成果の概要 |
半導体量子構造や蛍光体においてナノメートル領域で起こる発光の動的観測を実現するには、空間分解能と時間分解能を併せ持つ分光計測系が必要である。本研究では、禁制帯幅が大きい半導体を超短時間励起することができる、フェムト秒パルスレーザ励起フェムト～ピコ秒パルス光電子銃の高強度化を行い、それを走査型電子顕微鏡に組み込み微小領域に電子線を集束して発光計測を行う時間・空間同時分解カソードルミネッセンス装置の高空間分解能化と高感度化を、リターディング機構の付加や検出系の改善などにより達成した。そして、AlNやAlGaN、BN、ZnOナノ構造等の微小領域における発光寿命計測に成功し、発光機構モデルを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
サブマイクロメートル台の空間分解能とピコ秒台の時間分解能を併せ持ち、かつ光励起が困難な禁制帯幅が広い半導体物質に対しても使用できるSTRCL計測系は、新奇光デバイスを実現するための光物性研究に必須といえる。本研究で構築した、表面敏感にもできるリターディング機構付きSTRCL装置は、AlNやAlGaN混晶、h-BN等の深紫外波長領域で発光する材料やZnOをはじめとするナノ構造等の、微小領域における再結合寿命の計測を可能とする。
本装置を用いた光物性研究によって新奇発光素子用材料の発光機構の理解が進むことが期待される。
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