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2010 Fiscal Year Annual Research Report

光照射エッチングによる平坦、大面積多孔質シリコン膜の作製とデバイスへの応用

Research Project

Project/Area Number 20560290
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

安達 定雄  群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10202631)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 俊博  群馬大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90451715)
Keywords多孔質Si / 陽極化成 / 光エッチング / 蛍光体 / LED / ポーラス
Research Abstract

研究3年目は、以下の3つの研究項目を目標に研究を進めた。1)光エッチング及び陽極化成で作製した多孔質Siの発光現象の解明、2)多孔質Siの微粒子化、3)HF/酸化剤混合溶液による新奇蛍光体の作製。この年度は本研究の最終年度であるため、特に総括的な視点で研究を進めた。1)では、低温での発光スペクトルに多ピーク構造が観測されることを発見し、理論解析に成功した。2)では、HF/AgNO_3混合液による微結晶Siの多孔質化と複合物質の作製に成功した。また、Ag微粒子による表面プラズモンの影響を明らかにした。さらに、GaAs微粒子からのランダムレーザ発振も観測した。3)では、前年度に引続き、赤色蛍光体の合成に挑戦し、Na_2SnF_6・H_2O:Mn^<4+>という非常に珍しい水和物の蛍光体を作製した。この蛍光体は、真空引き、アルコール浸漬あるいは大気中昇温により結晶水が離脱し、これによる結晶歪に起因した発光スペクトルの可逆的変化を観測した。さらに、前年度までの研究対象であった赤色蛍光体と同じ母体結晶のK_2SiF_6に、K_2Cr_2O_7をソースとすることによる2価のMnイオンドープに成功し、赤色ではなく黄色発光を観測した。このような蛍光体の例は、これまで全く報告されていない。Ti金属の六フッ化物にMn^<4+>を賦活することで、Si系に代わる新しい赤色蛍光体も作製した。
上記研究成果の重要性として、1)では多ピーク構造の解明という学問的貢献だけでなく、発光波長の制御のための指針を与えた。2)のSi微粒子などのポーラス化・複合物質化が、センサーなどの新しいデバイス応用への展開に期待が持てる。3)の赤色、黄色蛍光体は「希土類元素フリー」の蛍光体であり、特に白色LED(発光ダイオード)や新奇分野への応用に期待が持てる。実際、野菜の促成栽培への応用に関する研究も企業と開始したところである。

  • Research Products

    (22 results)

All 2011 2010

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Temperature dependence of GaAs random laser characteristics2010

    • Author(s)
      T.Nakamura, T.Takahashi, S.Adachi
    • Journal Title

      Physical Revies B

      Volume: 81 Pages: "125324-1"-"125324-6"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoluminescent properties of K_2SnF_6・H_2O:Mn^<4+> red phosphor2010

    • Author(s)
      Y.Arai, T.Takahashi, S.Adachi
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 32 Pages: 1095-1101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Etchant System, Ag_2CrO_4-HF-H_2O, for Highly Aligned Si Nanowire Fabrication2010

    • Author(s)
      H.Rokugawa, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of the Electrochemical Society

      Volume: 157 Pages: K157-K161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple-peak structure in porous Si photoluminescence2010

    • Author(s)
      Y.K.Xu, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of Appled Physics

      Volume: 107 Pages: "123520-1"-"123520-8"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural and optical properties of Si nanowires synthesized by galvanic cell reaction2010

    • Author(s)
      Y.Kobayashi, S.Adachi
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 49 Pages: "075002-1"-"075002-7"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A yellow phosphor K_2SiF_6 activated by Mn^<2+> ions2010

    • Author(s)
      T.Arai, Y.Arai, T.Takahashi, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 108 Pages: "063506-1"-"063506-7"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of silver/porous-silicon nanocomposite powders prepared by metal assisted electroless chemical etching2010

    • Author(s)
      T.Nakamura, N.Hosoya, B.P.Tiwari, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 108 Pages: "104315-1"-"104315-6"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photoluminescent properties of cubic K_2MnF_6 particles synthesized in metal immersed HF/KMnO_4 solutions2010

    • Author(s)
      R.Kasa, Y.Arai, T.Takahashi, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of Applied Physics

      Volume: 108 Pages: "113503-1"-"113503-6"

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Properties of Mn^<4+>-activated hexafluorotitanate phosphors2010

    • Author(s)
      Y.K.Xu, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of the Electrochemical Society

      Volume: 158 Pages: J58-J65

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical properties of K_2SnF_6・H_2O:Mn^<4+> hydrate phosphor2010

    • Author(s)
      Y.Arai, S.Adachi
    • Journal Title

      Journal of the Electrochemical Society

      Volume: 158 Pages: J81-J85

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Na_2SiF_6:Mn^<2+>及びNa_2SiF_6:Mn^<4+>蛍光体の作製と評価2011

    • Author(s)
      新井隆広,尾池弘美,徐彦〓,安達定雄
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2011-03-26
  • [Presentation] CaF_2:Mn^<2+>緑色蛍光体の作製及び発光特性2011

    • Author(s)
      本多勇規,新井隆広,安達定雄
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2011-03-24
  • [Presentation] Ag_2O/HFを用いた化学エッチングによるシリコンナノワイヤの作製と評価2011

    • Author(s)
      加藤優希,安達定雄
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2011-03-24
  • [Presentation] KCl:Sn^<2+>アルカリハライド緑色蛍光体の作製と評価2011

    • Author(s)
      奈良淳一, 安達定雄
    • Organizer
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2011-03-24
  • [Presentation] マンガン(IV)添加アルカリ六フッ化チタン蛍光体2010

    • Author(s)
      Yan Kai Xu,古澤伸一,安達定雄
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 無電解エッチングによる金属と多孔質シリコンの複合体粉末の作製2010

    • Author(s)
      中村俊博,ビシュヌティワリ,安達定雄
    • Organizer
      第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] Na_2SnF_6赤色蛍光体の発光特性2010

    • Author(s)
      新井祐輔,安達定雄
    • Organizer
      2010年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] HCl浸漬Snのフォトルミネッセンス特性2010

    • Author(s)
      奈良淳一,新井祐輔,安達定雄
    • Organizer
      2010年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] 六方晶K_2MnF_6赤色蛍光体の作製と発光特性2010

    • Author(s)
      笠亮太,安達定雄
    • Organizer
      2010年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] HNO_3/HF混合溶液へのA1/Mnのエッチングで作製した沈殿物の発光特性2010

    • Author(s)
      新井隆広, 安達定雄
    • Organizer
      2010年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] AgO/HFを用いた化学エッチングによるSiナノワイヤの作製と評価2010

    • Author(s)
      加藤優希,小林也寸志,安達定雄
    • Organizer
      2010年電気化学秋季大会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2010-09-02
  • [Book] LED照明の高効率化プロセス・材料技術と応用展開2010

    • Author(s)
      安達定雄
    • Total Pages
      162-174
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー

URL: 

Published: 2012-07-19  

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