| 研究概要 |
本研究の目的は、金属ナノ構造を用いて「主にシリコンナノ結晶を中心的な構成要素とするナノフォトニクスマテリアル」の光学特性の大幅な向上を実現することである。特に、金属ナノ構造により、シリコンナノ結晶の光増感特性を大幅に向上させることを最大の目的とする。
本年度は、昨年度に引き続きシリコンナノ結晶の発光特性(特に発光再結合レート)が金属薄膜によりどのようにモディファイされるかを明らかにすることを目的に研究を行った。昨年度と同様シリコンナノ結晶の発光寿命とスペーサー膜厚の関係を測定し、発光寿命がスペーサー膜厚に対して振動的に変化する様子を詳細に研究した。特に今年度は,金属薄膜の膜厚を変化させ,振動の様子が膜厚によりどのように変化するかを調べた.得られた結果と電場分布の計算結果を比較することにより、金属表面におけるシリコンナノ結晶のエネルギーの散逸,特にその波長依存性について新しい知見を得ることができた.次に,シリコンナノ結晶により励起された金属薄膜の表面プラズモンをグレーティングにより光に変換し,系全体としての発光効率の増大を実証するための研究を行った.ナノ結晶試料上に金属膜上を堆積し,その上に一次元または二次元の有機膜グレーティングを作成した.グレーティング表面からの発光の角度依存性から分散関係を求め,得られた分散関係を計算結果と比較することにより,発光のモードを同定した.その結果,この系において表面プラズモンを介したシリコンナノ結晶の発光が得られることを実証した.
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