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2014 年度 実施状況報告書

ZnOナノ粒子塗布型近紫外線LEDの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630150
研究機関島根大学

研究代表者

藤田 恭久  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (10314618)

研究分担者 吉田 俊幸  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (50335551)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード発光ダイオード / 酸化亜鉛 / ナノ粒子 / p型
研究実績の概要

ガス中蒸発法による窒素ドープZnOナノ粒子を用いた塗布型LEDの特性改善において,H25年度に得られた指針に基づき,下記のような成果が得られた.
・極低温のフォトルミネッセンスを測定し,p型特性を示す束縛励起子発光やD‐Aペア発光を確認した.
・ナノ粒子の生成条件を改善し,ナノ粒子特性の均一化とp型特性の改善を行いリーク電流の低減と発光強度の増加を確認した.
・塗布方法としてバーコーター法に代わり,薄膜化が可能なスピンコート法を用い.ナノ粒子とバインダーの組成,焼結温度等の最適化を行い,リーク電流を低減した.
・LED内部の発光や光放出の詳細な様子をデバイスシミュレータATLASのモジュール「LED」を用いてシミュレーションするため,各材料のパラメータの最適化を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

蒸着装置トラブルのため,電極の接触抵抗の低減は未達であるが,粒子の改善とリーク電流の低減の指針が得られたため,総合的に順調に進んでいると評価した.

今後の研究の推進方策

・p型電極の接触抵抗を低減し,放熱性の優れたデバイスを開発する.
・デバイスシミュレータ上で,粒子表面および内部に存在する欠陥についてのパラメータの最適化を行う.さらに熱拡散の様子を検討するための環境を構築し,伝導・発光・発熱の総合的な観点からのフィードバックを行う.
・これまでの成果から最適なデバイス特性を選定し,エネルギー効率10%程度を目標とする

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 高周波熱プラズマ法による窒素ドープ酸化亜鉛ナノ粒子の生成2015

    • 著者名/発表者名
      平儀野 雄斗、田中 暁巳、竹内 啓、竹内 浩、藤田 恭久
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [学会発表] n型酸化亜鉛発光層を用いた酸化亜鉛ナノ粒子塗布型紫外線発光ダイオードの作製2015

    • 著者名/発表者名
      清山 拓史,平儀野 雄斗,阿部 耕介,橋本 英樹,Jie Lin,吉田 俊幸,藤田 恭久
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
  • [学会発表] たたら製鉄を起源とする島根のナノテク:医療用ナノテクや、低価格で大量生産可能な光源材料2014

    • 著者名/発表者名
      藤田恭久
    • 学会等名
      第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      くにびきメッセ,松江
    • 年月日
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸化亜鉛ナノ粒子塗布型紫外線発光ダイオード2014

    • 著者名/発表者名
      藤田 恭久,清山 拓史, 狩野 祐太,阿部 耕介,平儀野 雄斗,橋本 英樹,吉田 俊幸
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
  • [学会発表] 超低コスト簡易ナノ粒子塗布プロセスによるZnO近紫外線LEDの開発2014

    • 著者名/発表者名
      藤田 恭久,柳瀬 将吾
    • 学会等名
      STARCワークショップ2014
    • 発表場所
      新横浜国際ホテル
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-03
  • [学会発表] 酸化亜鉛ナノ粒子を用いた塗布型発光ダイオードの作製2014

    • 著者名/発表者名
      清山 拓史,平儀野 雄斗,阿部 耕介,橋本 英樹,藤田 恭久
    • 学会等名
      2014年度応用物理学会中国四国支部学術講演会
    • 発表場所
      島根大学
    • 年月日
      2014-07-26 – 2014-07-26
  • [学会発表] 2.Evaluation of ZnO nanoparticles for devices and medical applications by Raman spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Fujita, Ryosuke Tanino, Kazuki Hamada, Hideki Hashimoto Riruke Maruyama and Takeshi Isobe,
    • 学会等名
      The Second Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      Hualien, Taiwan
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-24
  • [学会発表] 1.Near UV Light Emitting Diodes using nitrogen doped ZnO Nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuhisa Fujita, Yuto Hiragino, Hirofumi Seiyama, Yuta Karino, Hideki Hashimoto and Toshiyuki Yoshida
    • 学会等名
      International Conference on Electronic Materials
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2014-06-10 – 2014-06-14
  • [学会発表] 窒素ドープ酸化亜鉛ナノ粒子の生成と塗布型紫外線発光ダイオード2014

    • 著者名/発表者名
      清山 拓史, 平儀野 雄斗, 狩野 祐太,橋本 英樹,藤田 恭久
    • 学会等名
      ナノ学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
  • [産業財産権] 酸化亜鉛微粒子の製造方法、酸化亜鉛微粒子2014

    • 発明者名
      1. 藤田 恭久,平儀野 雄斗,田中 暁己,竹内 浩
    • 権利者名
      1. 藤田 恭久,平儀野 雄斗,田中 暁己,竹内 浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-191465
    • 出願年月日
      2014-09-19

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公開日: 2016-05-27  

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