フェムト秒レーザーを利用した超微細発光素子の開発

利用飞秒激光器开发超精细发光器件

• 批准号: 18656192
• 负责人: 平尾 一之
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656192/
• 关键词: 無機材料; 光機能性; 光物性; 高性能レーザー; ナノ材料; 発光素子; フェムト秒レーザー

0.016MのZn(CH_3COO)_2・2H_2O水溶液と0.20MのNM_4OH水溶液を混合してpHを11に調整した混合溶液にフェムト秒レーザーを集光照射することによって、ZnOのナノワイヤーを形成した。レーザーの集光部近傍において、溶液が不均一になり、核生成が誘起され、さらにその後の熱処理によって、ナノワイヤー状に成長した。レーザー未照射の場合は、核生成が十分に起こらず、不定形のZnOが形成されるが、レーザー照射によって結晶性の良いZnOのナノワイヤを形成されることを確認した。形成したZnOナノワイヤは直径10〜40nm、長さが1.5μmで、390nmにバンドエッジ由来の発光と580nmに酸素欠陥由来の発光を示した。また、フェムト秒レーザーパルスの繰り返し周波数を1kHzと250kHzで比較したところ、ZnOナノワイヤ形成には照射エネルギーにしきい値が存在し、それぞれ200μJ、2.4μJであることを確認した。250kHzの繰り返しの場合は、熱蓄積の効果のためにしきい値が1kHzに比べて約10分の1になったと考えられる。さらに溶液のpHを8〜10に調整することによって、ZnOナノチューブの形成も可能であることを見出した。これは、レーザー照射によって形成されるZnOの前駆体Zn(NH_3)_4^<2+>がpHが低い場合、Zn(OH)_4^<2->に変化するためと考えられた。本研究によって、固体材料だけでなく、液相にフェムト秒レーザーを照射することによって、核生成を室温で促進させ、その後の熱処理によって、異方性の強いナノ材料の合成技術を確立することができ、新規発行素子への応用が期待できる。

0.016mm Zn (CH_3COO) _ 2 ·2H _ 2O aqueous solution "0.20m NM_4OH aqueous solution" mixed "pH" 11 "whole"mixed solution", "second"beam", "light collection", "ZnO", "temperature", "temperature" and "formation". The concentration of light is close to the temperature, the solution is not uniform, the nucleation starts, the temperature changes after the temperature increases, and the growth rate increases. No irradiation, no radiation, no ZnO, no radiation, no radiation, no radiation The diameter of the ZnO is about 1.5 μ m, the length is 1.5 μ m, and the length of the 390nm is 1.5 μ m. The cause of the deficiency of acid is 580nm. The cycle number is 1kHz

项目成果

Nano-modification of transparent materials using ultrafast pulse laser

利用超快脉冲激光对透明材料进行纳米改性

• 发表时间: 2006
• 作者: 下間靖彦;三浦清貴;邱建栄;P.G.Kazansky;平尾一之
• 通讯作者: 平尾一之

Direct observation of the spatial distribution of samarium ions in alumina-silica macroporous monoliths by laser scanning confocal microscopy

激光扫描共焦显微镜直接观察铝硅大孔整体材料中钐离子的空间分布

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds 408-412
• 作者: S.Murai;K.Fujita;K.Nakanishi;K.Hirao
• 通讯作者: K.Hirao

Morphological control and strong light scattering in macroporous Ti0_2 monoliths prepared via a colloid-derived sol-gel route

通过胶体衍生溶胶-凝胶途径制备的大孔 TiO_2 整体材料的形态控制和强光散射

• 发表时间: 2006
• 期刊: Science and Technology of Advanced Materials 7
• 作者: K.Fujita;J.Konishi;K.Nakanishi;K.Hirao
• 通讯作者: K.Hirao

Photonics Nanostructures Fabrication Using Ultrafast Pulse Laser

使用超快脉冲激光制造光子纳米结构

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of PCPM 2006 C-05
• 作者: Y.Shimotsuma;K.Miura;J.Qiu;P.G.Kazansky;K.Hirao
• 通讯作者: K.Hirao

Ultrashort pulse manipulation of ZnO nanowire growth

ZnO 纳米线生长的超短脉冲操控

• 发表时间: 2009
• 期刊: J.Nanosci.Nanotech. 9
• 作者: E.T.Y.Lee;Y.Shimotsuma;M.Sakakura;M.Nishi;K.Miura;K.Hirao
• 通讯作者: K.Hirao