希土類元素を含むワイドギャップ半導体の階層構造制御

含稀土元素的宽带隙半导体的分级结构控制

• 批准号: 17042002
• 负责人: 吉川 信一
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17042002/
• 关键词: 構造機能材料; ディスブレイ; 電子・電気材料; 無機工業化学; ナノ材料; ディスプレイ

希土類元素は蛍光体の発光中心として不可欠である。プラズマディスプレーなどの新しい表示デバイスでは、励起波長が従来よりも短波長である147nmの真空紫外光であり、新たな高輝度蛍光体が求められている。本研究では可視部に吸収のないワイドバンドギャップ半導体に注目して、希土類元素をドープもしくは主成分の一つとして含有する新化合物の創製を目的とした。酸窒化アルミニウム(AION)、AINやBaMgAl_<10>O_<17>などのAl化合物は耐熱性や広いバンドギャップを有し、高輝度の蛍光体ホストとして期待される。Eu添加率Eu/(Al+Eu)が0,0.5,1.0,3.0,7.7,10mol%となるよう硝酸アルミニウム及び硝酸ユーロピウムを蒸留水に溶解し、クエン酸またはグリシンを加えて加熱熟成した。これを大気中350℃、1時間仮焼して得た前駆体を、さらにアンモニア気流中750℃及び1000℃で10時間窒化した。アンモニア窒化した生成物を粉砕混合した後、高周波誘導加熱装置を用い、窒素気流中1500℃で5分間アニールして結晶化した最終生成物を得た。クエン酸をゲル化剤とした場合、750℃でアンモニア窒化した生成物はアモルファス、1000℃ではわずかにγ-Al_2O_3が結晶化した。これらを窒素気流中1500℃でアニールすると黒色のAlONが生成し、AINとα-Al_2O_3が混在した。クエン酸の代わりにグリシンをアルミニウムに対して1.2mol倍量加え、1000℃でアンモニア窒化した後、アニールすると、白色で粒径が1μm程度のAlON単一相Al_<22.03>□_<1.97>O_<29.91>N_<2.09>が生成した。ガリウム及びインジウムよりもイオン性が強いため、酸素含有率が多いスピネル型構造をとると考えられた。次に、ユーロピウムイオンを共存してゲル化窒化合成すると、添加率0.5mol%でA1ONと共にマグネトプランバイト(MP)型のEuAl_<12>O_<19>と思われる相が生成した。添加量が増すとMP相が増え、逆にAIONは減少して添加率7.7mol%で完全に見られなくなった。添加率3.0mol%までで生成したMP相ではc幅員が0.025nm伸長しており、窒案配位による影響が考えられた。生成物の発光スペクトルは添加率によって変化し、複数の発光が見られた。475及び520nmの員波長側の発光は、生成物中に導入された窒素によりEu周りの共有結合性が増大した効果と考えられた。

The luminous body of the rare earth element と 蛍 the luminous center と である て cannot be lacking である. プ ラ ズ マ デ ィ ス プ レ ー な ど の new し い said デ バ イ ス で は, excitation wavelength が 従 to よ り も shorter-wavelength で あ る 147 nm の vacuum ultraviolet で あ り, new た な degree of micromixer mixing effect 蛍 light body め が o ら れ て い る. This study で は visual department に suction 収 の な い ワ イ ド バ ン ド ギ ャ ッ プ semiconductor に attention し て, greek-turkish class element を ド ー プ も し く は principal component の a つ と し て contains す る の created new compounds を purpose と し た. Acid smothering the ア ル ミ ニ ウ ム (AION), AIN や BaMgAl_ < > 10 O_ < 17 > な ど の Al compound は heat-resistant や hiroo い バ ン ド ギ ャ ッ プ を し, degree of micromixer mixing effect の 蛍 light body ホ ス ト と し て expect さ れ る. Eu/Eu add rate (Al + Eu),0.5 が 0, 1.0, 3.0, 7.7, 10 mol % と な る よ う nitrate ア ル ミ ニ ウ ム and び nitrate ユ ー ロ ピ ウ ム を steamed leave the water dissolved に し, ク エ ン acid ま た は グ リ シ ン を plus え て heating ripening し た. こ れ を big 気 350 ℃, 1 time 仮 焼 し て た ago 駆 を, さ ら に ア ン モ ニ ア 気 flow in 750 ℃ and 1000 ℃ び で 10 time smothering the し た. ア ン モ ニ ア smothering the し た products を powder mixed 砕 し た, high frequency induction heating equipment after を い, smothering element 気 flow in 1500 ℃ で five points between ア ニ ー ル し て crystallization し た product を た. ク エ ン acid を ゲ ル the tonic と し た occasions, 750 ℃ で ア ン モ ニ ア smothering the し た products は ア モ ル フ ァ ス, 1000 ℃ で は わ ず か に gamma Al_2O_3 が crystallization し た. こ れ ら を smothering element 気 flow in 1500 ℃ で ア ニ ー ル す る と black color の AlON が generated し, AIN と alpha Al_2O_3 が mixed し た. ク エ ン acid の generation わ り に グ リ シ ン を ア ル ミ ニ ウ ム に し seaborne て mol, 1.2 times the amount plus え, 1000 ℃ で ア ン モ ニ ア smothering the し た, ア ニ ー ル す る と, degree of white で size が 1 mu m の AlON 単 a phase Al_ _ < 1.97 > / < 22.03 > O_ < 29.91 > N_ < 2.09 > が generated し た. ガ リ ウ ム and び イ ン ジ ウ ム よ り も イ オ ン sex strong が い た め, acid containing rate が い ス ピ ネ ル type structure を と る と exam え ら れ た. に, ユ ー ロ ピ ウ ム イ オ ン を coexistence し て ゲ ル mineralization in smothering す る と, adding rate of 0.5 mol % で A1ON と altogether に マ グ ネ ト プ ラ ン バ イ ト type (MP) の EuAl_ < 12 > O_ < > 19 と think わ れ が る phase generated し た. が amount raised す と MP phase が raised え, reverse に AION は reduce し て add rate 7.7 mol % で に completely see ら れ な く な っ た. Add rate 3.0 mol % ま で で generated し た MP phase で は c size 0.025 nm が elongation し て お り, smothering case coordination に よ る influence が exam え ら れ た. The products of <s:1> luminescence スペ, ト ト, <s:1>, addition rate によって, change スペ, and complex <s:1> luminescence が can be found in られた. Part 475 and 520 nm び の wavelength side の 発 は, light products in に import さ れ た smothering element に よ り Eu weeks り の total of associative が raised large し た unseen fruit と exam え ら れ た.

项目成果

蛍光体の製造方法

荧光粉的制造方法

• 发表时间: 2005

窒化ガリウム系結晶性化合物及びその製造方法並びに結晶性化合物及びその製造方法並びにリチウムシアナミドの製造方法

氮化镓系结晶性化合物及其制造方法、结晶性化合物及其制造方法、以及氰氨化锂的制造方法

• 发表时间: 2005

Preparation and lithium doping of gallium oxynitride by ammonia nitridation via a citrate precursor route

• DOI: 10.1016/j.jssc.2007.04.011
• 发表时间: 2007-07
• 期刊: Journal of Solid State Chemistry
• 影响因子: 3.3
• 作者: S. Kikkawa;Kazuteru Nagasaka;T. Takeda;M. Bailey;T. Sakurai;Y. Miyamoto

Manganese doped gallium oxynitride prepared by nitridation of citrate precursor

柠檬酸盐前驱体氮化制备锰掺杂氮氧化镓

• 期刊: J. Alloys and Compounds (in press)
• 作者: S.Kikkawa;S.Ohtaki;T.Takeda;A.Yoshiasa;T.Sakurai;Y.Miyamoto
• 通讯作者: Y.Miyamoto