レアアース・フリー赤色、緑色蛍光体の開発と応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360133
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 安達 定雄 群馬大学, 理工学研究院, 教授 (10202631)
• 研究分担者: 中村 俊博 群馬大学, 理工学研究院, 助教 (90451715)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 蛍光体

研究概要

本研究によって得られた成果をまとめると、(1) 種々のI2-IV-F6:Mn4+赤色蛍光体, (2) 種々のII-IV-F6:Mn4+赤色蛍光体, (3) Na2SiF6:Mn2+黄色蛍光体、(4) CaCO3蛍光体、アルカリハライド蛍光体、(5) SnO2蛍光体、(6)Ga2O3蛍光体の作製及び特性評価を系統的に行った。また、将来のナノ構造蛍光体の開発を目指して、化合物半導体微結晶や多孔質Siの発光特性を調べた。さらに、金属微粒子を用いたガルバニックセル無電界エッチングによるSiナノワイヤーの作製にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Simple wet chemical synthesis and photoluminescence characterization of SnO_2 : Eu^<3+> reddish-orange phosphor (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Lumin 巻: 153 ページ: 46-53
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2014.03.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission decay rate of a light emitter on thin metal films (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, T. Moriyama, N. Nabatova-Gabain and S. Adachi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 53 ページ: 045201-1-5
  • DOI: 10.7567/JJAP.53.045201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and optical properties of BaTiF_6 : Mn^<4+> red phosphor (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Sekiguchi and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 3 ページ: R60-R64
  • DOI: 10.1149/2.025404jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] High energy transfer efficiency in photoluminescence of (Ce^<3+>, Tb^<3+>)-codoped NaCl green phosphor (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagaoka and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 3 ページ: R43-R49
  • DOI: 10.1149/2.006404jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and properties of "black silicon" formed by Pd-catalyst etching in NH_4HF_2/H_2O_2 solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsui and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 3 ページ: 48-54
  • DOI: 10.1149/2.004404jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasmonic control of ZnO random lasing characteristics (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, S. Sonoda, and S. Adachi
  • 雑誌名: Laser Phys. Lett 巻: 11 ページ: 016004-1-5
  • DOI: 10.1088/16122011/11/1/016004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Ce concentration and temperature on photoluminescence intensity in KCl : Ce^<3+> blue phosphor (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Tosaka and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 3 ページ: R14-R17
  • DOI: 10.1149/2.008402jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescent properties of NaCl : Ce^<3+> phosphor synthesized using antisolvent crystallization (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagaoka and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Lumin 巻: 145 ページ: 797-802
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2013.08.062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical spectroscopy of ZnSiF_6・6H_2O : Mn^<4+> red phosphor (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Hoshino and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 114 ページ: 213502-1-6
  • DOI: 10.1063/1.4836896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescent properties of Eu^<3+> in G_2O_3 : Cr^<3+> films prepared by metal organic deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokida and S. Adachi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 101102-1-5
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.101102
  • 査読あり
• [雑誌論文] IR emission band and multiple-peak structure in photoluminescence spectra of SnO_2 : Mn (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 2 ページ: R172-R177
  • DOI: 10.1149/2.029309jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient resonant energy transfer in (Ce^<3+>, Tb^<3+>)-codoped CaCO_3 green phosphor (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Nara and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 2 ページ: R135-R141
  • DOI: 10.1149/2.016307jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence and Raman scattering spectroscopies of BaSiF_6 : Mn^<4+> red phosphor (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Sekiguchi, J. Nara, and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 113 ページ: 183516-1-6
  • DOI: 10.1063/1.4803880
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of "black silicon" formed by catalytic etching of Au/Si(100) wafers (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsui and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 113 ページ: 173502-1-9
  • DOI: 10.1063/1.4803152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical absorption, photoluminescence, and Raman scattering studies on Si nanowire arrays formed in Ag_2SO_4-HF-H_2O solution (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Tomioka and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 2 ページ: 253-258
  • DOI: 10.1149/2.007306jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence properties of (Ce^<3+>, Mn^<2+>)-codoped CaCO_3 red phosphor (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Nara and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 113 ページ: 033519-1-9
  • DOI: 10.1063/1.4779856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of NaCl : Sn^<2+> phosphor synthesized from aqueous NaCl/SnCl_2/HCl solution (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kondo and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 2 ページ: R9-R15
  • DOI: 10.1149/2.029301jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strongly modified spontaneous emission decay rate of silicon nanocrystals near semicontinuous gold films (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, B. P. Tiwari, and S. Adachi
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 20 ページ: 26548-26558
  • DOI: 10.1364/OE.20.026548
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron-hole plasma lasing in a ZnO random laser (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, K. Firdaus, and S. Adachi
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 86 ページ: 205103-1-7
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.86.205103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence spectroscopy and energy-level analysis of metal-organic-deposited Ga_2O_3 : Cr^<3+> films (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Tokida and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 112 ページ: 063522-1-9
  • DOI: 10.1063/1.4754517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and photoluminescence properties of SnO_2 nanopowder (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 51 ページ: 105002-1-5
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.105002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of magnetic nickel/porous-silicon composite powders (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura and S. Adachi
  • 雑誌名: AIP Adv 巻: 2 ページ: 032167-1-12
  • DOI: 10.1063/1.4754152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of porous silicon layers formed by el ectroless photovoltaic etching (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Matsui and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 1 ページ: R80-R85
  • DOI: 10.1149/2.017202jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence properties of SnO_2H_2O phosphor (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol 巻: 1 ページ: R15-R21
  • DOI: 10.1149/2.005201jss
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence decay dynamics of silver/porous-Si nanocomposites formed by metal-assisted etching (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Lumin 巻: 132 ページ: 3019-3026
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2012.06.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mn-activated K_2ZrF_6 and Na_2ZrF_6 phosphors : Sharp red and oscillatory blue-green emissions (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Kasa and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 112 ページ: 013506-1-6
  • DOI: 10.1063/1.4732139
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved lasing characteristics of ZnO/organic-dye random laser (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Firdaus, T. Nakamura, and S. Adachi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 100 ページ: 171101-1-4
  • DOI: 10.1063/1.4705471
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and optical characterization of Si nanowires formed by catalytic chemical etching in Ag_2O/HF solution (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato and S. Adachi
  • 雑誌名: Appl. Surf. Sci 巻: 258 ページ: 5689-5697
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.02.063
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphorous and boron codoping of silicon nanocrystals by ion implantation : Photoluminescence properties (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, S. Adachi, M. Fujii, K. Miura, and S. Yamamoto
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B 85 ページ: 045441-1-7
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.045441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Red and deep red emissions from cubic K_2SiF_6 : Mn^<4+> and hexagonal K_2MnF_6 synthesized in HF/KMnO_4/KHF_2/Si solutions (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Kasa and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc 巻: 159 ページ: J89-J95
  • DOI: 10.1149/2.005204jes
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and properties of hetero-dialkaline hexafluorosilicate red phosphor KNaSiF_6 : Mn^<4+> (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Adachi, H. Abe, R. Kasa, and T. Arai
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc 巻: 159 ページ: J34-J37
  • DOI: 10.1149/2.064202jes
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoluminescence and Raman scattering spectra in (NH_4)_2XF_6 : Mn^<4+> (X=Si, Ge, Sn, and Ti) red phosphors (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. K. Xu and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc 巻: 159 ページ: E11-E17
  • DOI: 10.1149/2.026201jes
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of random lasing in ZnO/Al_2O_3 nanopowders (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, B. P. Tiwari, and S. Adachi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 99 ページ: 231105-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3665913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of KCl : Sn^<2+> phosphors synthesized from aqueous KCl/SnCl_2 solutions (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Nara and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 110 ページ: 113508-1-8
  • DOI: 10.1063/1.3664916
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mn-activated Na_2SiF_6 red and yellowish-green phosphors : A comparative study (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 110 ページ: 063514-1-9
  • DOI: 10.1063/1.3639298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excited states of 3d^<3> electrons in K_2SiF_6 : Mn^<4+> red phosphor studied by photoluminescence excitation spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 092401-1-5
  • DOI: 10.1143/JJAP.50.092401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct synthesis and enhaced catalytic activities of platinum and porous-silicon composites by metal-assisted chemical etching (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, B. P. Tiwari, and S. Adachi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 081301-1-4
  • DOI: 10.1143/JJAP.50.081301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of Mn^<4+>-activated Na_2SnF_6 and Cs_2SnF_6 red phosphors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Lumin 巻: 131 ページ: 2652-2660
  • DOI: 10.1016/j.jlumin.2011.06.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature-dependent photoluminescence properties of MnF_2 : Configurational-coordinate model analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 109 ページ: 103506-1-6
  • DOI: 10.1063/1.3592156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Si nanowire arrays in AgO/HF solution and their optical and wettability properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc 巻: 158 ページ: K157-K163
  • DOI: 10.1149/1.3583598
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties of SnCl_2 phosphor (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Nara and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 109 ページ: 083539-1-7
  • DOI: 10.1063/1.3576118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface-plasmon-enhanced band-edge emission from Au/GaN powders (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Nakamura, T. Hosaka, and S. Adachi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 98 ページ: 161906-1-3
  • DOI: 10.1063/1.3581214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical transitions and internal vibronic frequencies of MnF_6 ions in Cs_2SiF_6 and Cs_2GeF_6 red phosphors (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Arai and S. Adachi
  • 雑誌名: J. Electrochem. Soc 巻: 158 ページ: J179-J183
  • DOI: 10.1149/1.3576124
  • 査読あり
• [学会発表] ZnSiF_6・6H_2O : Mn^<4+>赤色蛍光体の紫外光照射による劣化現象 (2014)
  • 著者名/発表者名: 星野良介, 安達定雄
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県相模原市(青山学院大学)
  • 年月日: 2014-03-19
• [図書] The Handbook of Optical Constants of Metals: In Tables and Figures (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Adachi
  • 総ページ数: 683
  • 出版者: World Scientific
• [図書] The Handbook of Optical Constants of Semiconductors: In Tables and Figures (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Adachi
  • 総ページ数: 631
  • 出版者: World Scientific
• [図書] Properties and Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Adachi, John Wiley & Sons, Inc
  • 総ページ数: 51-73
  • 出版者: Mercury Cadmium Telluride: Growth
• [産業財産権] 多孔性シリコン基板及びこれを利用する発光素子並びにそれらの製造方法 (2012)
  • 発明者名: 安達定雄, 宮崎卓幸
  • 権利者名: 群馬大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許第4960737号
  • 出願年月日: 2012-03-30