| 研究課題/領域番号 |
18560333
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
井上 翼 静岡大学, 工学部, 准教授 (90324334)
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| 研究分担者 |
石田 明広 静岡大学, 工学部, 教授 (70183738)
三村 秀典 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | 紫外線 / ナノ蛍光体 / GaN / ナノワイヤ / 電子放出素子 / CNT |
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| 研究概要 |
本研究は、窒化物半導体のナノ結晶を発光源とする新規深紫外線ランプ開発を目指すものである。基板上に成長したGaNナノ結晶を電子線励起で発光させ、光を基板表面側ではなく裏面から取り出して使用することを特長している。ナノ蛍光体開発、ナノ電子源開発及びそれらを組み合わせたランプ構造開発の3テーマについて研究を進めた。従来のSi基板上の場合に比べて形成成長温度をさらに高くして基板上でのGa再蒸発を促進したところ、紫外光が透過するサファイア基板においても孤立したナノ結晶成長が得られた。GaNナノ結晶の大量合成化および電界電子放出材料開発のため、GaNナノワイヤ作製技術開発を行った。金属ナノ粒子を触媒としたVLS機構による成長方法による形成過程を明らかにするため、成長機構の詳細な実験を行った結果、ナノワイヤ構造がGaの表面拡散長に支配されることが明らかとなった。また、電界電子放出素子材料開発のため、カーボンナノチューブ(CNT)合成に関する研究を実施した。その結果、基板に事前処理を施す必要のない簡便な成長技術を開発した。CNTは基板に対して垂直に配向している。20分程度の短時間で2mmの長さに達するほどの高速な成長が得られた。単位時間当たりの成長量が多く、また生産コストも極めて低い方法である。本方法は電子放出源のみならず、CNT応用を広げる一助になると考えられる。GaNナノ蛍光体を用いた電子線励起紫外線ランプの試作を行い、GaNのバンド端発光による紫外線発光が得られた。以上の成果は、キャリア注入型ではない新規な窒化物半導体発光素子実現の可能性を示している。
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