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1998 年度 研究成果報告書概要

室温可視発光薄膜の合成とその評価

研究課題

研究課題/領域番号 08650780
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関電気通信大学

研究代表者

田中 勝巳  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (30155121)

研究期間 (年度) 1996 – 1998
キーワード蛍光 / 薄膜 / レーザーアブレーション / パルスレーザー堆積法 / タングステン酸カドミウム / シリコンクラスター / 光電子分光法
研究概要

(1) 蛍光発光機能のないCdOとWO3の混合粉末をぺレットにしたターゲットに266nmのパルスレーザーアブレーションにより、酵素雰囲気中で室温で発光機能をもつCdWO4薄膜を作成できることを見出し、結果が学術誌に掲載された。この結果をもとに以下の実験成果が得られた。
(a) レーザーアブレーションを用いたCdWO4薄膜の作成条件のうち、レーザースポットサイズ、レーザー強度、酸素圧、ターゲット-基板間距離、基板温度を検討した。アブレーション後に薄膜をアニールすることで結晶性の良い薄膜が得られることを見出した。プルーム中でCdWO4クラスターが合成され、基板上に堆積することが示唆された。結晶性の促進に伴い、室温で充分蛍光発光強度のある薄膜が得られた。
(b) CdW04単結晶をターゲットにし、レーザーアブレーションにより CdWO4クラスターを表面積の大きなゼオライト上に堆積させ、発光機能を調べた。XRDでは非晶質、EPMAではCd,Wが表面上に分布し、SEMでは粒子がほとんど観測されないことから、クラスターが生成すると考えた。CdWO4には2種類の発光ルートがあること、CdWO4がクラスターになると低波長側の発光が得られることが判明した。
(c) このレーザ一を用いた新しい合成法を他の複合酸化物薄膜作成に展開した。CaOと-WO3から室温で可視光発光機能性CaWO4薄膜をこの方法により初めて合成できた。以上の成果を発表準備中である。
(2) 超高真空装置内でSiターゲットをレーザーアブレーションし、テフロン基板上に堆積させると酸素原子を含むSiクラスター、Si3-4O、が生成し、この仕事関数がSiより小さいことをXPS,UPSを用いた価電子帯スペクトルから明らかにした。結果を学術誌に投稿し受理された。
(3) SiのレーザーアブレーションをNH3雰囲気中で行い、窒素終端Siの作成プロセスを学術誌に報告した。
(4) レーザーアニールにより室温で安定で、緑色発光する窒素終端Siが得られた。結果を報告準備中である。

  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] K.Tanaka, K.Ishigoh and R.Nakata,: "Pulsed 266nm Laser Desorption of Aluninun, Hydrogen, and Water From H-Y Zeolite Studied with Time-of-Flight Mass Spectrometric Analysis." Journal of Physical Chemistry. 100. 14074-14080 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka, N.Shirai, I.Sugiyama and R.Nakata,: "Pulsed Laser Deposition of CdW04." Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 121. 404-407 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka, N.Shirai and T-M.Chen,: "Pulsed Laser ablation of a Single Crystal Cadmium Tungstate (010) Surface Studied by Time-of-flight Mass Spectrometry." Journal of Applied Physics. 83. 7975-7981 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka,: "Structure-dependent Lined up Cone Formation on Pulsed Laser Ablated CdW04 Single Crystal : Evidence of Thermal Quenching By Surface Defects for Ablated Particles." Applied Surface Science. 133. 243-250 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka and N.Shirai,: "Angle-resolved Analysis of Desorbed Species in Pulsed Laser Ablation on Cadmium Tungstate Single Crystal Surfaces with Different Orientations Studied by Time-of-flight Mass Spectrometry." Applied Surface Science. 135. 163-168 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] C-K.Choo, T.Sakamoto, K.Tanaka, R.Nakata, and T.Asakawa,: "Negatively Charged Subnanometer-sized Silicon Clusters And Their Reversible Migration into AFI Zeolite Pores Studied with X-ray Photoelectron Spectroscopy and Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy." Applied Surface Science. 140. 126-137 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka and D.Sonobe,: "Synthesis of CdW04 Thin Films Showing Photoluminescence at Room Temperature by Pulsed Laser Ablation using Photo-luminescenceless Cd0/W03 Mixed Oxide Targets : Effects of Plume Forming Condition and Target-substrate Distance." Applied Surface Science. 140. 138-143 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka, K.Ishigoh and R.Nakata: "Pulsed 266nm Laser Desorption of Aluninun, Hydrogen, and Water From H-Y Zeolite Studied with Time-of-Flight Mass Spectrometric Analysis." J.Phys.Chem.100. 14074-14080 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka, N.Shirai, I.Sugiyama and R.Nakata: "Pulsed Laser Deposition of CdWO4." Nuc.Instrum.Method.Phys.Res.B.121. 404-407 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka, N.Shirai and T-M.Chen: "Pulsed Laser Ablation of a Single Crystal Cadmium Tungstate (010) Surface Studied by Time-of-flight Mass Spectrometry." J.Appl.Phys.83. 7975-7981 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka: "Structure-dependent Lined up Cone Formation on Pulsed Laser Ablated CdWO4 single Crystal : Evidence of Thermal Quenching By Surface Defects for Ablated Particles." Appl.Surf.Sci.133. 243-250 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka and N.Shirai: "Angle-resolved Analysis of Desorbed Species in Pulsed Laser Ablation on Cadmium Tungstate Single Crystal Surfaces with Different Orientations Studied by Time-of-flight Mass Spectrometry." Appl.Surf.Sci.135. 163-168 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] C-K.Choo, T.Sakamoto, K.Tanaka, R.Nakata and T.Asakawa: "Negatively Charged Subnanometer-sized Silicon Clusters And Their Reversible Migration into AFI Zeolite Pores Studied with X-ray Photoelectrons Spectroscopy and Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy." Appl.Surf.Sci.140. 126-137 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Tanaka and D.Sonobe: "Synthesis of CdWO4 Thin Films Showing Photoluminescence at Room Temperature by Pulsed Laser Ablation using Photoluminescenceless CdO/WO3 Mixed Oxide Targets : Effects of Plume Forming Condition and Target-substrate Distance." Appl.Surf.Sci.140. 138-143 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-12-08  

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