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フラットパネルディスプレイ用高効率発光ナノ結晶薄膜半導体の開発

开发用于平板显示器的高效发光纳米晶薄膜半导体

基本信息

批准号：
12750270
负责人：
外山利彦
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、これまで行ってきたナノ結晶半導体の電界変調分光法による電子構造評価に加えて、その知見に基づいた発光デバイスの試作を行った。変調分光法は、電場、熱などの外場による複素誘電関数の変化分を測定するため、構造変化による電子構造変化を鋭く検知し、ナノ結晶半導体の材料設計に有効である。これまでの研究結果より、ナノ結晶の結晶粒径が、ナノ結晶の電子構造を決定づける大きな要因であることを変調分光法の一つであるエレクトロレフレクタンス(ER)分光法による評価で得ていることから、これを踏まえて更なる研究データの積み上げを図った。この結果、従来ほとんど注目されていなかった高濃度不純物(ボロン)ドープナノ結晶Siにおいて、3次元バンドの直接遷移帯端のバンドギャップが減少することが、明示された。更にこれらの材料物性に関する知見に基づき、ナノ結晶半導体材料を用いた発光デバイスを試作する。具体的には、これまで行ってきたSi系材料に加え、より高効率発光が期待される直接遷移型半導体であるZnSを発光材料として用いる。ナノ結晶ZnSは、スパッタ法によりa-SiN膜との交互積層による多層構造中に形成す乱挿入したa-SiN膜により、結晶成長を抑制し、結晶サイズの制御を図る。さらに、ZnSに発光中心であるMnやTb等をドープすることにより、赤色〜緑色発光を得ることを目指した。その結果、MnドープZnSナノ結晶ELデバイスでは、3cd/m^2の赤色発光をTbドープZnSナノ結晶ELデバイスでは、約10cd/m^2の緑色発光を得ることに成功し、ナノ結晶半導体の発光発光素子応用への可能性が示された。

This year's は、これまで行ってきたナノElectric Real-time Modulation Spectroscopy of Crystalline Semiconductors による电Sub-structure evaluation 価に加えて、その知见に记づいた発光デバイスの trial work を行った. Adjustment spectrometry, electric field, thermal external field, complex element induction switch number, change analysis, measurement, structure The material design of nanocrystalline semiconductors and electronic structure modifications are effective. The results of the research on the これまでのより, the crystal particle size of the ナノ crystal, and the electronic structure of the おノ crystal are the main factors that determine the size of the づける大きなであることを変modulation spectrometryの一つであER Spectroscopic Methodことから、これをStep on the まえてなる Research データの集み上げを図った.このRESULTS, 従来ほとんどAttentionされていなかったHigh-Concentration Impurities (ボロン)ドープナノ Crystal Siにおいて, 3-dimensional バンドのdirect transfer of the 寯头のバンドギャップがreduce することが, express された. The physical properties of the material have been updated, and the material properties have been improved. Specifically, it is a high-efficiency light-emitting material, a direct-migration semiconductor, a ZnS light-emitting material, and a high-efficiency light-emitting material.ナノcrystalline ZnS, スパッタ method によりa-SiN film and とのinterlaced laminated multilayer structureにThe formation of random insertion of a-SiN film, the suppression of crystal growth, and the control of crystal growth.さらに, ZnS に発光中心であるMnやTb, etc. をドープすることにより, red~green 発光を得ることを目した.その results, MnドープZnSナノ crystal ELデバイスでは, 3cd/m^2の红発光をTbドープZnSナノ crystal ELデバイスでは, about 10cd/m^2 green 発光を得ることに Success し, ナノcrystalline semiconductor の発発光 element 応与への possibility がされた.