タンタル酸化物系材料の発光機能とフォトニック結晶との融合技術の研究

• 研究課題/領域番号: 20760217
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 三浦 健太 群馬大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40396651)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 酸化タンタル / エルビウム / 緑色発光 / スパッタリング / フォトニック結晶 / タンタル酸化物 / 発光 / スパッタ

研究概要

スパッタリング法によりエルビウムドープ酸化タンタル(Er:TaOx)薄膜を成膜し、アニール後、波長550nm及び670nm付近の2つの発光ピークが発現することを確認した。波長550nm付近の発光ピークが優勢であり、肉眼では緑色発光として観察することができた。このEr:TaOx薄膜を多層膜型フォトニック結晶の材料として適用すれば、フォトニック結晶固有の特性(フォトニックバンドギャップや高分散性など)を利用した新たな緑色発光デバイスの実現が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Intense photoluminescence from erbium-doped tantalum oxide thin films deposited by sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: M.K. Singh, G. Fusegi, K. Kano, J.P. Bange, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express vol.6,no.23 ページ: 1676-1682
  • NAID: 130000140859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modified finite-difference time-domain method for triangular lattice photonic crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: A.V. Umenyi, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 雑誌名: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology vol.27,no.22 ページ: 4995-5001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modified finite-difference time-domain method for triangular lattice photonic crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: A.V.Umenyi, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 雑誌名: IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology Vol.27 ページ: 4995-5001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intense photoluminescence from erbium-doped tantalum oxide thin films deposited by sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: M.K.Singh, G.Fusegi, K.Kano, J.P.Bange, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 雑誌名: IEICE Electronics Express Vol.6 ページ: 1676-1682
  • NAID: 130000140859
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of blue-light emission from tantalum oxide films deposited by radio-frequency magnetron sputtering (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, H. Miyazaki, O. Hanaizumi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics vol.E91-C,no.10 ページ: 1669-1672
  • NAID: 10026819907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of ultraviolet-light emitting Si/SiO2 multilayered films using radio-frequency magnetron sputtering and high-temperature annealing (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, Y. Kato, H. Hoshino, O. Hanaizumi
  • 雑誌名: Thin Solid Films vol.516,no.21 ページ: 7732-7734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of ultraviolet-light emitting Si/SiO_2 multilayered films using radio-frequency magnetron sputtering and high-temperature annealing (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, Y. Kato, H. Hoshino, and O. Hanaizumi
  • 雑誌名: Thin Solid Films 516 ページ: 7732-7734
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of blue-light emission from tantalum oxide films deposited by radio-frequency magnetron sputtering (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, H. Miyazaki, and O. Hanaizumi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics E91-C ページ: 1669-1672
  • NAID: 10026819907
  • 査読あり
• [学会発表] プロトンビーム描画による波長1. 5μm帯用PMMA導波路の試作(II) (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 町田裕貴, 上原政人, 花泉修, 石井保行, 佐藤隆博, 高野勝昌, 大久保猛, 山崎明義, 井上愛知, 江夏昌志, 横山彰人, 神谷富裕, 小嶋拓治, 西川宏之
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] プロトンビーム描画による波長1.5μm帯用PMMA導波路の試作(II) (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 町田裕貴, 上原政人, 花泉修, 石井保行, 佐藤隆博, 高野勝昌, 大久保猛, 山崎明義, 井上愛知, 江夏昌志, 横山彰人, 神谷富裕, 小嶋拓治, 西川宏之
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] プロトンビーム描画による波長1. 5・m帯用シングルモードPMMA導波路 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 町田裕貴, 上原政人, 花泉修, 石井保行, 佐藤隆博, 高野勝昌, 大久保猛, 山崎明義, 井上愛知, 江夏昌志, 横山彰人, 神谷富裕, 小嶋拓治, 西川宏之
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] プロトンビーム描画による波長1.5μm帯用シングルモードPMMA導波路 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 狩野一総, 伏木厳穣, シンマヤンク, 花泉修
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] Fabrication and optimization of green light emitting Er-TaO, films (2009)
  • 著者名/発表者名: M.K. Singh, G. Fusegi, K. Kano, J.P. Bange, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Structural analysis of RF sputtered Er doped Ta2O5 films (2009)
  • 著者名/発表者名: J.P. Bange, M.K. Singh, K. Kano, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Fabrication of polymer optical waveguides using proton beam writing (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Machida, M. Uehara, K. Miura, O. Hanaizumi, Y. Ishii, T. Satoh, K. Takano, T. Ohkubo, A. Yamazaki, A. Inouye, M. Koka, A. Yokoyama, T. Kamiya, T. Kojima, H. Nishikawa
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Fabrication and evaluation of wavelength-conversion devices composed of zinc oxide thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tanaka, H. Miyazaki, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Visible-light emitting tantalum-oxide films produced by radio-frequency sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, K. Kano, G. Fusegi, M.K. Singh, O. Hanaizumi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Fabrication and optimization of green light emitting Er-TaO_x films (2009)
  • 著者名/発表者名: M.K.Singh, G.Fusegi, K.Kano, J.P.Bange, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Structural analysis of RP sputtered Er doped Ta_2O_5 films (2009)
  • 著者名/発表者名: J.P.Bange, M.K.Singh, K.Kano, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Fabrication of polymer optical waveguides using proton beam writing (2009)
  • 著者名/発表者名: 町田裕貴, 上原政人, 三浦健太, 花泉修, 石井保行, 佐藤隆博, 高野勝昌, 大久保猛, 山崎明義
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Fabrication and evaluation of wavelength-conversion devices composed of zinc oxide thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Inouye, M.Koka, A.Yokoyama, T.Kamiya, T.Kojima, H.Nishikawa
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Visible-light emitting tantalum-oxide films produced by radio-frequency sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tanaka, H.Miyazaki, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] Application of Si/SiO2 materials to photonic devices (2009)
  • 著者名/発表者名: O. Hanaizumi K. Miura
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Novel photonic crystal waveguides utilizing Si-ion implantation (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kawashiri, M. Honmi, A.V. Umenyi, T. Shinagawa, K. Miura, O. Hanaizumi, S. Yamamoto, A. Inouye, M. Yoshikawa
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] FDTD analysis of fused-silica substrates fabricated by Si-ion implantation for photonic crystals devices (2009)
  • 著者名/発表者名: A.V. Umenyi, S. Kawashiri, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Study on fabrication and conversion-efficiency improvement of ZnO thin film solar cells (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Hirasawa, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering (ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Application of Si/SiO_2 materials to photonic devices (2009)
  • 著者名/発表者名: 花泉修, 三浦健太
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Novel photonic crystal waveguides utilizing Si-ion implantation (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Kawashiri, M.Honmi, A.V.Umenyi, T.Shinagawa, K.Miura, O.Hanaizumi, S.Yamamoto, A.Inouye, M.Yoshikawa
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] FDTD analysis of fused-silica substrates fabricated by Si-ion implantation for photonic crystals devices (2009)
  • 著者名/発表者名: A.V.Umenyi, S.Kawashiri, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Study on fabrication and conversion-efficiency improvement of ZnO thin film solar cells (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Hirasawa, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Silicon Science and 1st International Conference on Advanced Micro-Device Engineering(ISSS&AMDE2009)
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] UV and visible light emitting fused-silica substrates fabricated by Si-ion implantation (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Umenyi, M. Honmi, K. Miura, O. Hanaizumi, S. Yamamoto, A. Inouye, M. Yoshikawa
  • 学会等名: 16th International Conference on Surface Modification of Materials by Ion Beams (SMMIB2009)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] UV and visible light emitting fused-silica substrates fabricated by Si-ion implantation (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Umenyi, M.Honmi, K.Miura, O.Hanaizumi, S.Yamamoto, A.Inouye, M.Yoshikawa
  • 学会等名: The 16th International Conference on Surface Modification of Materials by Ion Beams(SMMIB2009)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-09-14
• [学会発表] スパッタリング法で作製したEr:TaOx薄膜の可視発光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 狩野一総, 伏木厳穣, シンマヤンク, 花泉修
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] スパッタリンダ法で作製したEr:TaO_x薄膜の可視発光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 町田裕貴, 上原政人, 花泉修, 石井保行, 佐藤隆博, 高野勝昌, 大久保猛, 山崎明義, 井上愛知, 江夏昌志, 横山彰人, 神谷富裕, 小嶋拓治, 西川宏之
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] プロトンビーム描画による波長1. 5μm帯用PMMA導波路の試作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 町田裕貴, 上原政人, 花泉修, 石井保行, 佐藤隆博, 高野勝昌, 大久保猛, 山崎明義, 井上愛知, 江夏昌志, 横山彰人, 神谷富裕, 小嶋拓治, 西川宏之
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] プロトンビーム描画による波長1.5μm帯用PMMA導波路の試作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 本美勝史, 花泉修, 山本春也, 井上愛知, 吉川正人
  • 学会等名: 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Light emission from Er-doped Ta-oxide films fabricated by RF-sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: M.K. Singh, G. Fusegi, K. Kanou, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: The International Conference on Physics of Optical Materials and Devices (IC0M2009
  • 発表場所: Herceg Novi, Montenegro
  • 年月日: 2009-08-28
• [学会発表] Siイオン注入により発現する溶融石英基板からの紫外発光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 本美勝史, 花泉修, 山本春也, 井上愛知, 吉川正人
  • 学会等名: 第42回照明学会全国大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-08-28
• [学会発表] Light emission from Er-doped Ta-oxide films fabricated by RF-sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: M.K.Singh, G.Fusegi, K.Kanou, K.Miura, Hanaizumi
  • 学会等名: The International Conference on Physics of Optical Materials and Devices(ICOM2009)
  • 発表場所: Herceg Novi, Montenegro
  • 年月日: 2009-08-28
• [学会発表] スパッタリング法によるErドープTaOx薄膜の作製とその発光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 狩野一総, 伏木厳穣, シンマヤンク, 花泉修
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-08-21
• [学会発表] スパッタリング法によるErドープTaO_x薄膜の作製とその発光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Miura, K.Kano, G.Fusegi, M.K.Singh, O.Hanaizumi
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2009-08-21
• [学会発表] Simple finite-difference time-domain method for triangular lattice photonic crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: A.V. Umenyi, K. Miura, O. Hanaizumi
  • 学会等名: The 14th Optoelectronics and Communications Conference (OECC 2009)
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] Simple finite-difference time-domain method for triangular lattice photonic crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: A.V.Umenyi, K.Miura, O.Hanaizumi
  • 学会等名: The 14th Optoelectronics and Communications Conference(OECC 2009)
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2009-07-15
• [学会発表] A new approach to simple and easy FDTD method for triangular lattice photonic crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: アマラチュクウメイニ, 三浦健太, 花泉修
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Modified FDTD method for triangular lattice photonic crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: アマラチュクバレンタインウメイニ, 三浦健太, 花泉修
  • 学会等名: 電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-12-19
• [学会発表] Fabrication of blue-light emitting tantalum oxide films by radio-frequency sputtering (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, H. Miyazaki, O. Hanaizumi
  • 学会等名: IEEE Photonics Global 2008
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] Fabrication of blue-light emitting tantalum oxide films by radio-frequency sputtering (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, H. Miyazaki, and O. Hanaizumi
  • 学会等名: IEEE PhotonicsGlobal@Singapore
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2008-12-10
• [学会発表] SiO2媒質中に分散形成されたナノ結晶シリコンが実現する青色発光体 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 花泉修, 山本春也, 高野勝昌, 杉本雅樹, 吉川正人
  • 学会等名: 第3回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] SiO_2媒質中に分散形成されたナノ結晶シリコンが実現する青色発光体 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三浦健太, 花泉修, 山本春也, 高野勝昌, 杉本雅樹, 吉川正人
  • 学会等名: 第3回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] Improvement of emission efficiency of Si:SiO2 sputtered films by introducing two-dimensional periodic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, T. Hayakawa, O. Hanaizumi
  • 学会等名: The 6th International Conference on Optics-photonics Design and Fabrication (ODF'08)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] Improvement of emission efficiency of Si:SiO_2 sputtered films by introducing two-dimensional periodic structures (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Miura, T. Hayakawa, and O. Hanaizumi
  • 学会等名: The 6th International Conference on Optics-photonics Design and Fabrication (ODF08)
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2008-06-10