負イオン注入形成ゲルセニウムナノ粒子による紫外光発光と光源内蔵型複合光触媒の研究

负离子注入凝胶纳米粒子及内置光源复合光催化剂紫外光发射研究

• 批准号: 18656025
• 负责人: 辻 博司
• 金额: $ 2.18万
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656025/
• 关键词: ゲルマニウム負イオン注入; ナノ粒子; 二酸化チタン; アナターゼ薄膜; 光触媒; EL発光; 負イオン注入; 発光; 酸素欠陥

(1)ゲルマニウム負イオン注入によるアナターゼ型二酸化チタン薄膜の光触媒効率の向上ゾルゲル法で形成したガラス基板上のアナターゼ型二酸化チタン薄膜(3,000rpmで2分+熱処理500℃の工程を3回)にゲルマニウム負イオンを10keV (8.0×10^14ions/cm^2), 30keV (1.5×10^15ions/cm^2)そして65keV (3.0×10^15ions/cm^2)とGe濃度がいずれも約1at.%となる注入条件で注入を行い、表面下10〜45nm領域にGe原子を添加した。そして、窒素雰囲気中で300〜500℃、1時間の熱処理を行い、メチレンブルーの脱色反応により光触媒性能を評価した。光源としては365nm波長の紫外線ランプを用い、照射時間は19時間とした。その結果、ゲルマニウム負イオン注入したアナターゼ型二酸化チタン薄膜では、熱処理温度が高いほど光触媒効率は高く、未注入薄膜に比べて最大で3.5倍の効率が得られた。(2)ゲルマニウム負イオン注入アナターゼ型二酸化チタン薄膜のカソードルミネッセンスアナターゼ薄膜にゲルマニウム負イオンを65,30,20,10keVの4種類のエネルギーで多重注入を行い、表面から深さ50nmの領域に均一なGe注入層を形成した。Ge濃度は1at.%と0.5at.%を作製し、カソードルミネッセンスを測定した結果、波長390nmにCLピークを観測し、800℃の熱処理後では高強度のCL発光(390nm)を観測した。酸素欠損(ODC)が発光中心と考えられる。(3)ゲルマニウム負イオン注入二酸化シリコン薄膜からのルミネッセンス測定Si基板上の二酸化シリコン薄膜にゲルマニウム負イオンの多重注入し、熱処理後に、カソードルミネッセンス、フォトルミネッセンスを測定した。その結果、波長390nmにCL発光及びPL発光が得られた。高強度のPLやCL発光は、注入濃度が1〜2at.%であった。次いで、ゲルマニウム注入二酸化シリコン薄膜に透明電極ITOを蒸着して裏面との間に電圧を印可し、エレクトロルミネッセンスを調べた結果、二酸化シリコン薄膜の膜厚が50nmと薄い場合に、青色のEL発光が得られた。EL発光の詳細測定は期限内では出来なかったが、印加電圧がAC32V(ピーク電圧44V)という低電圧でEL発光に成功した。

The main results are as follows: (1) the thin film photocatalyst is used to form the dicarboxylic acid film on the substrate (3000rpm: 2 points + engineering at 500C for 3 cycles). The film is 10keV (8.0 × 10 ^ 14ions

项目成果

Photoluminescence Intensity Dependence on Germanium Concentration in Silicon Dioxide Layer Formed by Multi-Energy Negative-Ion Implantation

多能负离子注入形成的二氧化硅层中的光致发光强度与锗浓度的关系

• 发表时间: 2007
• 作者: H. Tsuji;N. Arai;K. Kojima;M. Hattori;T. Ishibashi;K. Adachi;H. Kotaki;Y. Gotoh;and J. Ishikawa
• 通讯作者: and J. Ishikawa

Cathode Luminescence from Si02 Layer Including Ge Nanoparticles Formed by Negative-Ion Implantation

来自包含通过负离子注入形成的Ge纳米粒子的SiO 2 层的阴极发光

• 发表时间: 2007
• 期刊: Transactions of the Materials Research Society of Japan 32
• 作者: H. Tsuji;N. Arai;N. Gotoh;T. Minotani;K. Kojima;K. Adachi;H. Kotaki;K. Takahiro;T. Ishibashi;Y. Gotoh and J. Ishikawa
• 通讯作者: Y. Gotoh and J. Ishikawa

Surface Modification by Negative-Ion Implantation (Invited Revew Talk)

负离子注入表面改性（特邀 Revew 演讲）

• 发表时间: 2007
• 作者: J. Ishikawa;H. Tsuji;and Y. Gotoh
• 通讯作者: and Y. Gotoh

Photocatalytic properties of sol–gel titania film under fluorescent-light irradiation improved by silver negative-ion implantation

• DOI: 10.1016/j.nimb.2005.08.102
• 发表时间: 2006
• 期刊: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section B-beam Interactions With Materials and Atoms
• 影响因子: 1.3
• 作者: H. Tsuji;N. Sakai;Y. Gotoh;J. Ishikawa

多重ゲルマニウム負イオン注入したSi02膜からのフォトルミネッセンス強度のドーズ量依存性

注入多个锗负离子的 SiO2 薄膜的光致发光强度的剂量依赖性

• 发表时间: 2007
• 作者: 服部真史;辻 博司;洗 暢俊;小嶋研史;足立浩一郎;小瀧 浩;後藤康仁;石川順三
• 通讯作者: 石川順三