構造制御によるチタン酸ストロンチウムの室温青色発光特性の研究

通过结构控制研究钛酸锶的室温蓝光发射特性

基本信息

批准号：
18655076
负责人：
島川祐一
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

還元したチタン酸ストロンチウムが示す青色のカソードルミネッセンス、フォトルミネッセンスについて、Arイオンビームの照射による酸素欠損の定量的な評価を行った。放射光X線回折による構造評価から、酸素欠損による構造の歪みは深さ約21ナノメートルにまで及び、最表面層では約0.7%の歪が生じることが明らかとなった。この物質の特異な青色発光と酸素欠損による構造歪との相関を定量的に示したのは、この実験がはじめてである。青色発光を示すチタン酸ストロンチウムと同じペロブスカイト構造を有するチタン酸バリウムの構造と発光特性についても検討した。チタン酸バリウム薄膜の発光特性では、基板のチタン酸ストロンチウムの発光と混在し、明確に分離するには至らなかった。しかしながら、チタン酸バリウム薄膜を成長する過程で、基板からの歪みを制御した薄膜を成長することに成功した。これにより、基板からの歪みうけた薄膜と歪みを緩和した薄膜を作成することに成功し、電子顕微鏡による観察から、明瞭な構造歪みの違いを検出した。さらに、チタン酸バリウムは強誘電体でもあることから、下部にSrRu03導電性電極材料を作成し、電圧引加による構造変化や発光特性の制御を試みている。基板上のSrRu03をエピタキシャルに作成し、このSrRu03電極上のチタン酸バリウム薄膜も基板格子からの歪みを受けたものと、格子緩和したものを制御して作成することに成功した。

定量评估钛酸锶降低显示的蓝色阴性发光和光致发光，以评估由Ar离子束照射引起的氧缺乏。使用同步辐射X射线衍射的结构评估表明，由氧气空位引起的结构应变深度约为21纳米，最外层发生了约0.7％的失真。这是第一次定量证明该材料的唯一蓝色发射与氧空位引起的结构变形之间的相关性。我们还研究了钛酸钡的结构和发光特性，钛酸钡具有与钛酸锶相同的钙钛矿结构，该结构表现出蓝色发射。钛酸钡薄膜的发光特性与钛酸锶在底物上的光发射混合，并未明确分离。但是，在生长钛酸钡薄膜的过程中，我们成功地将薄膜从底物中受控。这种成功地产生了一种薄膜，该薄膜是从底物中张紧的，并通过电子显微镜从观察结果检测到了菌株的薄膜，并显然是不同的结构扭曲。此外，由于钛酸钡也是铁电材料，因此在底部制备SRRU03导电电极材料，并试图控制由于施加电压而导致的结构变化和发光特性。底物上的SRRU03是在鞋底上制备的，并且还通过控制底物晶格和晶格松弛的应变来成功制备SRRU03电极上的钡钛酸薄膜。