| 研究課題/領域番号 |
07555414
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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 | 試験 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
伊藤 利道 大阪大学, 工学部, 助教授 (00183004)
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| 研究分担者 |
西沢 裕孝 日立製作所(株)デバイス開発センター, 主任技師
八田 章光 大阪大学, 工学部, 助手 (50243184)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 多孔質シリコン / 可視発光 / フォトルミネセンス / 時間分解スペクトル / インジウムメッキ |
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| 研究概要 |
多孔質シリコン(PS)の陽極化成中に適量・適時の光照射を行ったり(1段階作製プロセス)、光照射無しで陽極化成法による多孔質構造の形成とその後の電圧印加下の光照射による多孔質構造の微細化を行うと(2段階作製プロセス)、波長300nm程度の紫外線を励起光源とした場合に観測される可視フォトルミネセンス(PL)スペクトルの半値幅が、従来報告されていた0.3〜0.4eVよりかなり狭い、室温で0.18eVとなるPS試料の作製に成功し、そのプロセスを開発した。また、PLピーク波長が600nm以下でも比較的強度の強い発光を呈する試料の作製にも成功した。これらは、本研究で提案されたプロセスによるPS層の均質化に起因するものと考えられる。一方、メッキ溶液中でPSにインジウムをメッキすると、インジウムはシリコン基板-PSとの界面から、マクロスケールでは一様にメッキされるが、ミクロスケールでは、インジウムは多孔質膜中に粒状に分散して存在し、その大きさは多孔質形成過程に依存し、陽極化成中に光照射すると大きくなることが判明した。これは、光照射によるエッチングの促進と対応しており、大きい微細孔へ選択的にインジウムメッキが生じる過程が示唆される。他方、インジウムが多く含まれるPS領域では自然酸化が強く抑制されることが明らかとなった。これは、インジウムによる微細孔のキャッピング効果であると思われる。さらに、メッキ試料を熱酸化した場合、700°C以上の数十秒程度の短時間処理でもインジウムが凝集し、さらに大きな微細構造に変化するが、500°Cの電気炉酸化ではメッキされたインジウムは十分酸化されることも分かった。したがって、透明電極の一つである酸化インジウムのアモルファス相や微結晶がPS膜中に形成できることが分かった。しかし、現時点では、インジウムメッキしたPS膜の酸化試料からエレクトロルミネッセンスの発光効率が従来より改善されたものは得られなかった。
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