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2015 Fiscal Year Annual Research Report

希土類添加アルミニウム系ペロブスカイト型酸化物の発光解析と応用

Research Project

Project/Area Number 13J05026
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

清水 雄平  九州工業大学, 大学院工学府, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsペロブスカイト型酸化物 / 希土類 / エネルギーレベル / 発光デバイス / 紫外エレクトロルミネッセンス
Outline of Annual Research Achievements

最終年度の平成27年度では、III-III系ペロブスカイト型酸化物母体のエネルギーバンドに対する希土類イオンのエネルギーレベル図をまとめること、及び希土類イオン添加III-III系ペロブスカイト型酸化物蛍光体薄膜を用いた紫外エレクトロルミネッセンス(UV-EL)デバイスの試作とUV-ELの発現の検証が目標であった。前者のエネルギーレベル図については、X線光電子分光法(XPS)を活用した希土類イオンのエネルギーの解析方法に関する論文と、その手法をYAlO3に適用して作成したエネルギーレベル図に関する論文にまとめ、いずれも国際学術雑誌上で公開された。本研究により、XPSによる希土類イオンのエネルギーの効率的な解析方法が実証され、また代表的な材料における希土類イオンのエネルギーレベルが明らかとなり、今後の新規蛍光体の開発や発光解析を進めるうえで有用な成果を得た。後者のUV-ELデバイスについては、Gd3+添加YAlO3薄膜を用いた薄膜型UV-ELデバイスを作製し、そのUV-ELの発現を調査した。デバイスは工業的に汎用なスパッタリング法により薄膜を積層させて作製した。デバイスに交流電圧を印加したところ、電界の集中のために発光は不均一であったが、Gd3+由来のUV-ELを観測した。本研究により、世界で初めてペロブスカイト型酸化物を用いた薄膜型デバイスからのUV-ELの発現を実証し、その成果は学会において報告した。現在、課題である均一な面発光の実現のための方策も決まり、研究は次の段階へ進みつつある。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Determination of 4f energy levels for trivalent lanthanide ions in YAlO3 by X-ray photoelectron spectroscopy2016

    • Author(s)
      Yuhei Shimizu, Kazushige Ueda
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2016.03.020

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lanthanide 4f energy levels in perovskite-type YAlO32015

    • Author(s)
      Yuhei Shimizu, Kazushige Ueda
    • Journal Title

      Journal of Luminescence

      Volume: 168 Pages: 14-19

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2015.07.018

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] RFスパッタリング法によるGd3+添加YAlO3薄膜紫外ELデバイスの作製2016

    • Author(s)
      清水雄平, 植田和茂
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] YAlO3:Gd3+薄膜を用いた紫外ELデバイスの作製2016

    • Author(s)
      清水雄平, 植田和茂
    • Organizer
      日本セラミックス協会 2016年年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス (東京都新宿区)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-16
  • [Presentation] UV photoluminescence and cathodoluminescence from Gd3+ in YAlO3 thin films2016

    • Author(s)
      Yuhei Shimizu, Kazushige Ueda, Hiroshi Takashima, Yoshiyuki Inaguma
    • Organizer
      Electronic Materials and Applications 2016 (EMA 2016)
    • Place of Presentation
      Orlando (USA)
    • Year and Date
      2016-01-20 – 2016-01-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] XPSによるYAlO3ペロブスカイト中の希土類イオンのエネルギー解析2016

    • Author(s)
      清水雄平, 植田和茂
    • Organizer
      第54回セラミックス基礎科学討論会 (日本セラミックス協会基礎科学部会)
    • Place of Presentation
      アバンセ (佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2016-01-07 – 2016-01-08
  • [Presentation] 希土類イオン添加YAlO3の4fエネルギー準位の解析2015

    • Author(s)
      清水雄平, 植田和茂
    • Organizer
      平成27年度秋季合同研究発表会 (日本セラミックス協会九州支部)
    • Place of Presentation
      アバンセ (佐賀県佐賀市)
    • Year and Date
      2015-11-06
  • [Presentation] Preparation of transparent p-type conducting CuI thin films by spin coating method2015

    • Author(s)
      Yuhei Shimizu, Yudai Norikiyo, Kazushige Ueda
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics (TOEO-9)
    • Place of Presentation
      エポカルつくば (茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ln3+ 4f energy levels in YAlO3 determined by XPS measurements2015

    • Author(s)
      Yuhei Shimizu, Kazushige Ueda
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Transparent Oxide and Related Materials for Electronics and Optics (TOEO-9)
    • Place of Presentation
      エポカルつくば (茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2015-10-19 – 2015-10-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] YAlO3中の希土類イオンのエネルギーレベル2015

    • Author(s)
      清水雄平, 植田和茂
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第28回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス (富山県富山市)
    • Year and Date
      2015-09-16 – 2015-09-18

URL: 

Published: 2016-12-27  

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