| 研究課題/領域番号 |
06640448
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
荻原 千聡 山口大学, 工学部, 助教授 (90233444)
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| 研究分担者 |
篠塚 雄三 山口大学, 工学部, 助教授
末岡 修 山口大学, 工学部, 教授
森垣 和夫 山口大学, 工学部, 教授
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| キーワード | アモルファス半導体 / ルミネッセンス |
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| 研究概要 |
a-Si_1-_χN_χ:Hの窒素の組成χを膜の堆積方向に周期的に変調した、人工的なナノ構造をもつバンド端変調構造膜について、温度を11Kから150Kの間で変化させ、チョップした励起光に対して位相の90度ずれたフォトルミネッセンスの成分をロックイン検出する周波数分解スペクトルの測定を行い、電子、正孔の寿命の分布を調べた。
a-Si:H膜では励起光強度が強くなると、non-geminate再結合が支配的になり寿命の分布は短寿命側にシフトすることが知られており、本研究でも同様の結果を確認したが、バンド端変調構造膜では今回測定した励起光強度の範囲では寿命の分布に顕著な変化はみられなかった。このことからバンド端変調構造膜では、a-Si:H膜に比べて、強い励起光強度でも、non-geminate再結合が支配的にならず、geminate-pairまたは三重項励起子による発光が起こることが示唆された。
また、温度が上昇すると、a-Si:H、a-Si_1-_χN_χ:Hのバルク膜、バンド端変調構造膜とも寿命分布は短寿命側にシフトするが、バンド端変調構造膜のうち変調周期の短いものはその変化が少ないことが確認された。この結果と電子、正孔の変調ポテンシャルへの閉じ込め効果や量子サイズ効果との関連を現在検討中である。
また、バンド端変調構造膜について、ラマン散乱の測定を行った結果、バルクの窒素合金膜と同様のスペクトルが得られている。
このほか、バンド端変調構造膜について、AFMによる観察を行い、表面の構造について情報が得られている。
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