| 研究概要 |
本研究は,直線偏光を照射することにより形成されたポーラスシリコン層内の光学異方性について,その形成機構を明らかにするとともに,機能性デバイスへ応用することを目的とするものである.本年度の主な研究成果は以下のとおりである.
1.直線偏光度異方性における励起波長依存性の原因
前年度の実験結果から,発光(フォトルミネッセンス)の直線偏光度に明確な励起波長依存性があることがわかった.長波長の光で励起すると,直線偏光度が全体的に増加し,さらに結晶方位依存性が現れる.この原因を明らかにするため,青緑色発光バンドの直線偏光度異方性の評価を行った.実験に用いた試料は,熱酸化後の空気中長期保存により強い青緑色発光を示すものである.実験の結果,この青緑色発光は結晶方位依存性をほとんど示さず,前述の励起波長依存性を生じるおもな要因とは考えられないことがわかった.
2.陽極酸化中の直線偏光照射による異方性形成の試み
光照射なし,もしくは無偏光の光照射下で作製したポーラスシリコン試料を希硫酸中,直線偏光照射下で陽極酸化し,光学異方性の形成を試みた.様々な条件(基板,溶液,電流密度)のもとで行ったにもかかわらず,これらの試料について,発光の直線偏光度異方性を確認することはできなかった.これは,陽極酸化がポーラスシリコン層内部から進行するためと考えられる.
3.赤外レーザー光照射による大きな異方性の形成
陽極化成中の照射光の光源として,Nd:YAGレーザー(波長1.06μm)を用いたところ,非常に大きな直線偏光度異方性を得ることができた.直線偏光度が最大となる方向は照射光の偏光方向と直交しており,これまで本研究で観測されたものとは方向が異なる.これは,照射光の強度がこれまでに比べ数十倍と高いため,電気化学エッチングよりも光化学エッチングの効果の方が強くなったことによるものと考えられる.
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