2002 Fiscal Year Annual Research Report

面放出形シリコン弾道電子源の開発と平面ディスプレイへの応用

Research Project

Project/Area Number	13355016
Research Institution	Tokyo University of Agriculture and Technology
Principal Investigator	越田信義東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)
Keywords	シリコン / 陽極酸化 / ナノ結晶シリコン / 冷電子放出 / 弾道電子 / 多結晶シリコン膜 / 平面ディスプレイ / 固体面発光素子
Research Abstract	研究計画に記載した各項目について得られた成果を述べる。 (1)弾道電子放出の高効率化と安定化・ナノ結晶シリコン層の構造制御,陽極酸化条件の最適化およびトップコンタクト形成のクリーンプロセス化などにより,ナノ結晶シリコン層での弾道電子生成効率を向上させた。また,弾道輸送の機構を飛行時間法と計算機シミュレーションなどによって解析し,弾道電子の生成を実証した。・これらを基に,素子表面の不動態化とナノ結晶層のアニール処理により,エミッション直流動作寿命を大幅に改善できた。 (2)自発光平面ディスプレイの試作と評価・特性を向上させた弾道電子源アレイを励起源とし,発光波長がRGBの蛍光体スクリーンと対向させた2.6インチフラットパネルディスプレイを試作し,単純マトリクス法によるフルカラー映像表示動作を確認した。・電子放出の動的応答性,真空度依存性,表示パターンのクロストークなどの基本特性を解析し,平面ディスプレイへの適合性が検証された。 (3)多結晶シリコン膜による素子の開発・低コストガラス基板上に堆積した多結晶シリコン膜による平面ディスプレイを念頭においた低温プロセス技術を確立し,素子大面積化の基盤技術を固めた。それを基に,高精細のフラットパネルを作製し,フルカラー映像表示への見通しを得た。・以上の知見を発展させ,選択的面放出弾道電子源としての有用性をディスプレイ以外の応用について検討し、微細加工への有用性を確認した。さらに,蛍光体薄膜を素子表面に積層した素子を作製し,弾道電子を真空に放出させることなく固体内で励起源として利用する発光方式の有効性を実験的に明らかにした。

Research Products

(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] N.Koshida, N.Matsumoto: "Fabrication and quantum properties of nanostyuctured silicon"Materials Science and Engineering R. 40. 169-205 (2003)
[Publications] N.Koshida et al.: "Photon, electron, and ultrasonic emission from nanocrystalline porous silicon"Materials Research Society Symposium Proc.. 727(in press). (2003)
[Publications] Y.Nakajima, A.Kojima, N.Koshida: "Generation of ballistic electrons in nanocrystalline porous silicon layers and its application to a solid-state planar luminescent device"Applied Physics Letters. 81. 2472-2474 (2002)
[Publications] T.Komoda et al.: "Development of a low-temperature process of ballistic electron surface-emitting display (BSD) on a glass substrate"Society for Information Display Digest of Technical Papers. 33. 1128-1131 (2002)
[Publications] Y.Nakajima et al.: "A solid-state light-emitting device based on excitation of ballistic electrons generated in nanocrystalline porous poly-si films"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 2707-2709 (2002)
[Publications] T.Ichihara et al.: "Development of ballistic electron cdd cathode by a low temperature processing of polycrystalline silicon films"Journal of Crystal Growth. 237-239. 1915-1919 (2002)
[Publications] B.Gelloz, N.Koshida: "Handbook of Luminescence, Display Materials, and Nonocomposites"Electroluminescence of nanocrystalline porous silicon devices (in press). (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

面放出形シリコン弾道電子源の開発と平面ディスプレイへの応用

Principal Investigator

越田 信義 東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)

Research Products

[Publications] N.Koshida, N.Matsumoto: "Fabrication and quantum properties of nanostyuctured silicon"Materials Science and Engineering R. 40. 169-205 (2003)

[Publications] N.Koshida et al.: "Photon, electron, and ultrasonic emission from nanocrystalline porous silicon"Materials Research Society Symposium Proc.. 727(in press). (2003)

[Publications] Y.Nakajima, A.Kojima, N.Koshida: "Generation of ballistic electrons in nanocrystalline porous silicon layers and its application to a solid-state planar luminescent device"Applied Physics Letters. 81. 2472-2474 (2002)

[Publications] T.Komoda et al.: "Development of a low-temperature process of ballistic electron surface-emitting display (BSD) on a glass substrate"Society for Information Display Digest of Technical Papers. 33. 1128-1131 (2002)

[Publications] Y.Nakajima et al.: "A solid-state light-emitting device based on excitation of ballistic electrons generated in nanocrystalline porous poly-si films"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 2707-2709 (2002)

[Publications] T.Ichihara et al.: "Development of ballistic electron cdd cathode by a low temperature processing of polycrystalline silicon films"Journal of Crystal Growth. 237-239. 1915-1919 (2002)

[Publications] B.Gelloz, N.Koshida: "Handbook of Luminescence, Display Materials, and Nonocomposites"Electroluminescence of nanocrystalline porous silicon devices (in press). (2003)

越田信義東京農工大学, 工学部, 教授 (50143631)