2002 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
02F00371
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Research Institution | Nagaoka University of Technology |
Principal Investigator |
斎藤 秀俊 長岡技術科学大学, 工学部, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
NAJAFOV Hikmat 長岡技術科学大学, 工学部, 外国人特別研究員
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Keywords | 酸化亜鉛 / ウイスカー / 紫外線 / CVD / フォトルミネッセンス / カソードルミネッセンス / 自由励起子 / 禁止帯幅 |
Research Abstract |
青色発光ダイオードに関する研究ブームでわかるように、より短波長の光を使う通信・記憶デバイスが求められ、短波長発光素子開発が急がれている。セラミックスの禁止帯幅は広く、紫外線発光に適切である。近年長岡技術科学大学の斎藤らは酸化亜鉛ウイスカーから強力でかつ紫外領域で支配的な起励子発光を得た。平成14年度では、酸化亜鉛ウイスカー励起子発光モード(自由励起子、結合励起子など)を明らかにすることを目的とした。 結果として、1)現有の大気開放型化学気相析出(CVD)装置を用いて酸化亜鉛ウイスカーを形成した。長さ100μm程度、断面径1.5μmの高配向ウイスカー群の作製を行った。微量元素の混入の有無を誘導結合プラズマ分光分析装置で確認したところ、亜鉛以外の金属元素については0.01at%未満の含有率であった。2)現有装置で紫外線励起フォトルミネセンスを測定したところ、低温ならびに室温における禁止帯幅としてEg(12K)=3.36eVからEg(300K)=3.23eVが得られた。自由励起子の束縛エネルギーはフォトルミネッセンス励起用レーザーの強度が弱い場合に9meVで強い場合に58meVであることがわかった。2つのバンドが出現する理由については平成15年度に解析する。現有装置で電子線励起カソードルミネセンスを測定したところ、室温において385nmの強い紫外線発光を酸化亜鉛ウイスカーより得た。この発光は0.15at%以上のアルミニウムドープで急激に弱くなった。また、ウイスカー長さが長くなるにつれ、発光強度は増した。3)現有のカソードルミネセンス装置に、極低温ステージを取付け、77Kにおける低温酸化亜鉛ウイスカー試料のフォノンバンドを解析する準備が整った。90Kにおける紫外線発光は低波長側にシフトするとともに強度を増した。データの解析は平成15年度に行う予定である。
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Research Products
(2 results)
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[Publications] H.Najafov, Y.Fukada, S.Ohshio, S.Iida, H.Saitoh: "Luminescence properties of ZnO whiskers obtained by CVD method"Japanese Journal of Applied Physics. (in press).
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[Publications] H.Najafov, Y.Satoh, S.Ohshio, S.Iida, H.Saitoh: "Luminescence properties of CVD deposited Y_2O_3:Tm^<3+> whiskers"Japanese Journal of Applied Physics. (in press).