| 研究課題/領域番号 |
01850006
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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 / 原子層ド-ピング / ツリウム / フォトルミネッセンス |
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| 研究概要 |
1.原料としてDEZn、DES、金属Tmを用いる高真空MOCVDにより、ガラスおよびGaAs基板上にZnS:Tm薄膜の成長に初めて成功した。この方法により、数%のTmド-ピングが可能であることを見いだし、原子層ド-ピングの手法においても高濃度ド-ピングができる見込みを得た。
2.作製した薄膜がTm^<3+>イオンの内殻遷移による青色のフォトルミネッセンスを示すことを確認すると共に、赤色および赤外の発光帯を含めて、その遷移過程について検討した。次いで、このZnS:Tm膜を活性層として、高周波スパッタ法により堆積したTa_2O_5を絶縁層とした二重絶縁構造のEL素子を作製した。交流駆動によりTm^<3+>イオンによる発光を観測したが、青色発光の輝度は低い。
3.ZnS:TmEL素子の青色発光輝度の向上を目指し、発光層の設計を行った。具体的には、まず(1)効率の良い青色発光を得るために、原子層ド-ピングの手法によりTm原子が膜中で十分に分散するように制御し、次いで(2)EL素子において効率の良い励起を実現するために、(1)の発光層を電子加速層のアンド-プ層と周期的に積層する素子構造の設計を行った。引続き(1)に関して、アンド-プ層に周期的にTmの原子層ド-ピング行ったZnS薄膜を作製した。現時点では構造パラメ-タの最適化は十分になされていないが、ガラスおよびGaAs(100)基板上に200A間隔で〜5×10^<11>cm^<-2>の面ド-プを30周期行った薄膜についてフォトルミネッセンス測定を行い、原子層ド-ピングが効率の高い青色発生を得る上で有効な方法であることの感触を得た。本研究の最終目的である、周期的ド-ピング構造を有するZnS:Tm薄膜を活性層としたEL素子に関しては、研究の遅れからまだその作製に至っていない。今後周期構造の最適化を急ぎ、この構造による純青色EL素子の高輝度化を目指す予定である。
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