| 研究課題/領域番号 |
01850006
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
柊元 宏 東京工業大学, 工学部, 教授 (50013488)
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| 研究分担者 |
原 和彦 東京工業大学, 工学部, 助手 (80202266)
吉野 淳二 東京工業大学, 工学部, 助教授 (90158486)
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| キーワード | エレクトロルミネッセンス / 硫化亜鉛 / 有機金属気相法 / 原子層ド-ピング / ツリウム |
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| 研究概要 |
1.高真空MOCVD装置の整備:高真空MOCVD装置の整備の遅れのために本来の計画からは大幅に遅れている。現在、既設のMOCVD装置による研究と並行して、最後の原料ガスの制御系の整備を急いでいる。
2.周期的ド-ピング構造の設計:本研究で提案した周期的ド-ピング構造の概念は、活性層に未ド-プZnSのを周期的に挿入して電子の加速を十分に行い、Tm^<3+>の高いエネルギ-準位への選択的な励起を実現しようとするものである。電子加速層に関しては、Tm^<3+>の基底準位から青色発光の始状態である ^1G_4準位への励起を選択的に行うために、膜厚として13〜18nm程度が適当であることが計算から求められた。本研究で得られた薄膜の結晶粒径は50nm程度と見積られることから、多結晶膜であっても前記の加速域を十分に達成できると期待される。ド-ピング層の不純物濃度については、濃度消光の観点から最適な発生中心濃度が存在すると考えられる。現在、実際にZnS:Tm蛍光体粉末を焼成し、その発光特性からTm濃度の最適値についての検討を進めている。
3.周期的ド-ピング構造の作製:これまでのMOCVD装置を用いて、周期的なTmド-ピング構造を有するZnS薄膜の作成に着手した。具体的な構造パラメ-タ-に関しては、電子加速領域である無添加ZnS層の厚さを10〜50nmの範囲で変化させた。ド-ピング層成長時の原料供給については、1)成長を中断してTmをド-ピングする(原子層ド-ピング)、2)成長を継続しながらド-ピングする、の二方法を試みた。これらの薄膜についてSIMS分析を行った結果、周期的ド-ピング構造が形成されていることが確認された。一方、フォトルミネッセンスおよびEL素子作製後のエレクトロルミネッセンス測定では効率の高い青色発光は達成されていない。現在ド-ピング層の作製条件の最適化を進めている。
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