1999 年度実績報告書

ナノ結晶シリコン中の非輻射再結合過程

研究課題

研究課題/領域番号	11650024
研究機関	甲南大学
研究代表者	梅津郁朗甲南大学, 理学部, 助教授 (30203582)
研究分担者	山田由佳松下技研, 技師吉田岳人松下技研, 主任技師杉村陽甲南大学, 理学部, 教授 (30278791)
キーワード	ナノ結晶 / シリコン / レーザーアブレーション / フォトルミネッセンス / 非輻射遷移 / 非発光過程
研究概要	筆者らはナノ結晶シリコン中での非輻射再結合過程を追求すべく研究を行っている。試料は希ガス中でレーザーアブレーション法で作製された。この試料に対して電子正孔対の励起方法を変化させたところ興味深い結果が得られた。2.5eVの光で励起すると2.0eV付近に幅の広い発光スペクトルがえられたのに対し3.8eVで励起したところ3.0、2.0、1.7eVに発光が見られた。3.8eVで励起した場合には吸収係数が高いために表面付近では電子状態がかなり異なることが予想される。またこの試料を純窒素中で800℃でアニ一ルをし2.5eVで励起をしたところ2.0eVの発光は低エネルギー側にシフトし半値幅は増加した。これの現象はアニールすると1.7eVの幅の広い発光が現れ、2.0eVの幅の広い発光は1.7eV成分と2.0eV成分の合成になっていると仮定するとうまく説明が付く。この試料に対してエレクトロルミネッセンス(EL)を測定したところフォトルミネッセンス(PL)とは異なり1.7eVにピークを持つ発光がえられた。この1.7eVの発光はアニールした試料で見られた1.7eV成分に相当するものと見られる。したがって発光中心はELとPLで同じものであるが励起されたキャリアの非発光再結合過程が異なりこれが発光スペクトルに変化を与えていることが分かった。またこの試料の発光寿命を測定したところ光照射によって発光寿命が短くなる現象をとらえた。この発光寿命の減少は発光強度の減少を伴っておらず非発光過程が減少しているようである。これはこの材料の発光効率を上げる上で重要でありさらに詳しく研究を行っていく予定である。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] I.Umezu,A.Sugimura,Y.Yamada,T.Yoshida他3名: "Effects of thermal processing on photoluminescence of Si Nanocrystallites prepared by pulsed laser ablation"Electrochemical Society Proceedings. 98-9. 40-48 (1999)
[文献書誌] I.Umezu,A.Sigimura他3名: "Efficient photoluminescenece from a-Si : H film prepared by RF sputtering"The 24 th International Conference on the Physics of Semiconductors Proceedings. (1999)
[文献書誌] A.Sugimura,I.Umezu他2名: "In-plane electronic coupling in self-organized quantum dot ensemble"The 24 th International Conference on the Physics of Semiconductors Proceedings. (1999)
[文献書誌] I.Umezu,A.Sugimura,Y.Yamada,T.Yoshida他5名: "A comparative study of the photoluminescenece properties of a-SiOx:H film and silicon nanocrystallites"Journal of non-crystalline solids. (印刷中). (2000)
[文献書誌] H.Kataura,I.Umezu他5名: "Optical Properties of Single-Wall carbon nanotubes"Synthetic metals. 103. 2555-2558 (1999)
[文献書誌] K.Oyoshi,I.Umezu他5名: "Structure,optical absorption and electronic states of Zn+ion implanted and subsequently annealed sol-gel anatase TiO2 films"Nuclear Instruments and Methods in physics Research B. (印刷中). (2000)

1999 年度 実績報告書

ナノ結晶シリコン中の非輻射再結合過程

研究代表者

梅津 郁朗 甲南大学, 理学部, 助教授 (30203582)

研究成果

[文献書誌] I.Umezu,A.Sugimura,Y.Yamada,T.Yoshida他3名: "Effects of thermal processing on photoluminescence of Si Nanocrystallites prepared by pulsed laser ablation"Electrochemical Society Proceedings. 98-9. 40-48 (1999)

[文献書誌] I.Umezu,A.Sigimura他3名: "Efficient photoluminescenece from a-Si : H film prepared by RF sputtering"The 24 th International Conference on the Physics of Semiconductors Proceedings. (1999)

[文献書誌] A.Sugimura,I.Umezu他2名: "In-plane electronic coupling in self-organized quantum dot ensemble"The 24 th International Conference on the Physics of Semiconductors Proceedings. (1999)

[文献書誌] I.Umezu,A.Sugimura,Y.Yamada,T.Yoshida他5名: "A comparative study of the photoluminescenece properties of a-SiOx:H film and silicon nanocrystallites"Journal of non-crystalline solids. (印刷中). (2000)

[文献書誌] H.Kataura,I.Umezu他5名: "Optical Properties of Single-Wall carbon nanotubes"Synthetic metals. 103. 2555-2558 (1999)

[文献書誌] K.Oyoshi,I.Umezu他5名: "Structure,optical absorption and electronic states of Zn+ion implanted and subsequently annealed sol-gel anatase TiO2 films"Nuclear Instruments and Methods in physics Research B. (印刷中). (2000)

1999 年度実績報告書

梅津郁朗甲南大学, 理学部, 助教授 (30203582)