研究課題
本年度は、コア/シェル構造のシェル部分の材料の選択に重点を置いた研究を行った。シェル層の候補材料にはZnOよりバンドギャップエネルギーが大きくかつpn接合が形成できるデラフォサイトp型酸化物半導体CuGaO_2を考え、予備実験としてCuCl,GaCl_3及びH_2Oを原料とする大気圧化学気相堆積法によるサファイア基板上への薄膜成長と評価実験に取り組んだ。その結果、基板温度が800℃以下の場合はアモルファス薄膜、900℃以上ではスピネル構造を持つCuGa_2O_4が優先的に成長することが明らかになった。当初の目的としていたデラフォサイトCuGaO_2薄膜の成長には至っていないが、このCu-Ga-O系薄膜のフォトルミネッセンス(PL)スペクトルでは多くの場合比較的強い黄色発光、成長条件によっては青色発光や白色発光も観察され、新しい発光材料としての興味深い結果が得られた。次にZnOとの混晶化によるバンドギャップエネルギーの増加を目的にMgOナノロッドの成長を試みることとした。まず、O原料にはH_2O、Mg原料にMg粉末を用いた方法でのナノロッド化の可能性を探ったが、ナノロッドの成長は確認されなかった。そこでMgI_2とMgB_2を候補に成長実験を行ったところ、両者でナノロッドの成長が確認され、特に後者の原料を用いた場合、再現性よくナノロッドが成長可能であることが明らかになった。またMgOナノロッドの成長実験と並行してSn粉末とH_2Oを原料とするSnO_2ナノロッドの成長実験も行い、初期的な結果ではあるがPL励起下で市販のSnO_2粉末に比べて非常に強いオレンジ色発光を示しており、成長したナノロッドが非常に良好な結晶性を有していることが明らかになった。以上のように研究期間内に研究課題名に掲げているコア/シェル構造の形成には至らなかったが、当該研究を継続し、コア/シェル構造をデザインする上で有意義なコア層材料の選択肢を増やすことができた。
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Physica Status Solidi C
巻: 8 ページ: 509-511
Japanese Journal of Applied Physics
巻: 50 ページ: 01BJ15-1-01BJ15-4
Thin Solid Films
巻: 519 ページ: 1546-1551
