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炭素熱還元反応を利用したカチオンドープ高輝度GaN結晶蛍光体の作製

利用碳热还原反应制备阳离子掺杂高亮度GaN晶体荧光粉

基本信息

批准号：
18655082
负责人：
嶋田志郎
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Hokkaido 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

Ga_2O_3とZnOのカーボンによる同時炭素熱還元で生成するGa_2OとZnのガスを結晶成長部へ輸送し、NH_3で窒化することでGaN結晶へのZnイオンのドーピングを試みた。Ga_2O_3とZnOにカーボン粉末を混合したものを、石英ガラス管内で990℃に加熱した。この加熱で発生するGa_2OとZnのガスをArガスで石英管出口まで輸送し、このガス流れに対して向流となるように別の石英ガラス細管からNH_3を導入した。石英ガラス基板を石英管出口付近に置き、1160℃でGaN結晶を成長させた。成長温度1160℃、Zn供給量21at.%で成長させたGaN結晶は、約3μmサイズで六角板状の結晶を示した。XRDの回折強度が高いことから結晶性も高いと判断した。GaN結晶のCL曲線からに約360nmにGaNのバンドギャップに相当するピークが観察され、Znを供給すると420nmのCLピーク強度が増加した。Zn供給量を変化させると(0.4at.%〜8at.%)、GaNのバンドギャツプのCLピーク強度に対して、420nm付近のピーク強度が増加した。また、ICP-AESからZnを供給したGaN結晶中にZnが存在することを確認でき、Zn供給量21at.%の結晶で0.3at.%の亜鉛が結晶中に含まれていることがわかった。以上のことから、Ga_2O_3とZnOをカーボンで還元し、発生するGa_2OとZnをll60℃でNH_3で窒化すると高結晶性で420nmに非常に強い輝度を示すZnドープGaN結晶を作製できた。

Ga_2O_3 と ZnO のカーボンによる carbon heat at the same time also yuan です generated る Ga_2O と zinc のガスを crystal growth of へ conveying し, NH_3 で smothering the することで GaN crystal への zinc イオンのドーピングを try みた. Ga_2O_3 と ZnO にカーボン powder mixed をしたものを, quartz ガラス tube で 990 ℃ heating にした. Born この heating で発する Ga_2O と zinc のガスを Ar ガスで quartz tube export まで conveying し, このガス flow れにし seaborne て to flow となるように don't の quartz ガラス tubule から NH_3 を import した. Quartz ガラス substrate を quartz tube outlet pair close to にを, 1160℃でGaN crystallization を growth させた. Growth temperature 1160 ℃, with recent supply at 21. % で growth させた GaN crystal は, about 3 microns サイズで hexagonal tabular の crystallization を shown した. XRD <s:1> fold strength が high <s:1> ととらららら crystallinity <s:1> high <s:1> と judgment たた. GaN crystal の CL curve からに about 360 nm に GaN のバンドギャップに quite するピークが観 examine され, zinc を supply すると 420 nm の CL ピーク strength が raised した. Zinc supply を variations change させると (0.4 at. % ~ 8 at. %), GaN のバンドギャツプの CL ピーク strength にし seaborne て, pay nearly 420 nm のピーク strength が raised した. また, icp-aes から zinc を supply した GaN crystal に in zinc が exist することを confirm でき, zinc supply 21 at. % の crystallization で at 0.3. % の亜 lead が crystallization of にまれていることがわかった. Above のことから, Ga_2O_3 と ZnO をカーボンで also born yuan し, 発する Ga_2O と zinc を ll60 ℃ で NH_3 で smothering the すると high crystalline で 420 nm に very strong にい luminance をす in zinc ドープ GaN crystal を cropping できた.