アモルファス半導体薄膜発光/受光素子を集積した全固体化画像処理デバイスの試作研究

集成非晶半导体薄膜发光/受光元件的全固态图像处理装置的原型研究

• 批准号: 07505001
• 负责人: 濱川 圭弘
• 金额: $ 25.34万
• 依托单位: Ritsumeikan University (1996-1997)Osaka University (1995)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07505001/
• 关键词: アモルファスSiC; 全固体型光電変換素子; ホットエレクトロン; フォトルミネッセンス; 多元スパッタ法; アバランシェ増倍; EL-PL複合素子; 2重絶縁型発光素子; 全固体光電変換素子; ZnS; 二重絶縁型EL素子

本年度の研究計画の中でも重点を置いてきた「紫外EL素子を用いた全固体フルカラーディスプレイの開発」研究とともに、平成9年度は本基盤研究Aの最終年度に当たることから、過去3年間を通して得られた成果を、本プロジェクトの主題である「全固体化画像処理デバイスの試作」に沿って仕上げる方向で研究を実施してきた。その研究概要と主な成果をまとめると以下の通りである。1)本研究に用いる新素材であるアモルファスシリコンカーバイド(a-Si_<1-x>C_x)ならびにその微結晶(μc-Si_<1-x>C_x)の製膜技術を確立し、且つその価電子制御(p,i,nの染め分け)及びバンドギャップ制御に関する一連の基礎データを揃え、デバイス開発を目指した基礎技術と量産化への技術課題を明らかにした。2)p型a-SiCをヘテロ接合窓とする、a-SiC/a-Si薄膜フォトダイオードアレイ(TFPDA)を開発し、その高性能化に関するデバイス物性を明らかにするとともに、TFPDAのデバイスモデリングを行って、コンピューターシミュレーションによる最適化設計ソフトを開発した。このソフトは、実際のフォトダイオードの性能パラメータが実験的に求まると、これから各物性パラメータを逆算して求めることもできるもので、デバイス評価の有力な武器となり得るものである。3)TFPDAの高速応答性に関する研究から、従来、不可能といわれてきた、アモルファス半導体中での電子なだれ現象を発見し、これを用いた高速TFPDA開発の基礎研究を行い、実用化へのめどをつけた。4)薄膜発光素子については以下のようなる種類の素子開発及しその基礎動作特性を明らかにした。a)a-Sic p-i-n接合を用いたTFPDA b)a-SiC真性ELを用いたTFPDA素子 c)ZnS:TbF_3//ZnS:SmF_3多層薄膜チューナブルカラーEL素子 d)ZnF2:Gd薄膜紫外EL素子の開発と可視蛍光体を用いた全固体フルカラーパネルの開発5)a-SiC(p-i-n)[LED]/a-SiN_x/a-Si(p-i-n)[TFPDA]などを組み合わせた二次元画像変換装置ならびにその動作特性を解析し、またその動作機能を明らかにし、実用化を目指した基礎技術を確立した。

In this year's research project, the key points of this year's research program are the ultraviolet EL solid-state heating, the study of the whole solid state of ultraviolet radiation, the study of the basic research in Pingcheng in 1999, and the most recent one in the past 3 years. The main theme of this project is "full-solid portrait painting" along the direction of research and implementation. The main results of the research summary are as follows. 1) in this study, we used the new material (μ c, Si, Si, TX, etc.). (C, X) the film technology is established, and the electronic control system (pdcinex) and the system system are designed and implemented. 2) the p-type a-SiC device, the a-SiC/a-Si thin film device device (TFPDA), the high-performance performance device, the physical property test, the TFPDA device, the device. In terms of performance, performance, physical properties, and so on. 3) the TFPDA high-speed response research program, in recent years, it is not possible to use the high-speed TFPDA to start the basic research program, and use the high-speed TFPDA to conduct basic research programs. 4) the properties of the thin film photosensitive substrates are very important for the operation of the thin films. A) TFPDA for a-Sic p-i-n bonding; b) for a-SiC true EL; c) for ZnS:TbF_3//ZnS:SmF_3 multilayer film; for ultraviolet EL, for EL; d) for ultraviolet EL, for photovoltaic applications; for photovoltaic applications, for all solid-state photovoltaic devices; 5) for a-SiC (p-i-n) [LED]

项目成果

Y.J.Cho,M.Noma,and Y.Hamakawa: "Filtered Full-Color Thin Film Electroluminescent Device with ZnS:TbOF/ZnSPrOF Phosphor Layers" Sensors and Materials. 9・1. 25-34 (1996)

Y.J.Cho、M.Noma 和 Y.Hamakawa：“带 ZnS:TbOF/ZnSPrOF 磷光体层的过滤全色薄膜电致发光器件”传感器和材料 9・1 (1996)。

Y.J.Cho,T.Hirakawa,K,Sakiyama,and Y.Hamakawa: "ZnF_2:Gd Thin Film Electroluminescent Device" Applied Surface Science. (発行予定).

Y.J.Cho、T.Hirakawa、K、Sakiyama 和 Y.Hamakawa：“ZnF_2：Gd 薄膜电致发光器件”应用表面科学（待出版）。

T.Toyama,T.Matsui,H.Okamoto,and Y.Hamakawa: "High Electric Field Electroluminescence in Hydrogenated Amorphous Silicon Carbide Alloy" Applied Surface Science. (発行予定).

T. Toyama、T. Matsui、H. Okamoto 和 Y. Hamakawa：“氢化非晶碳化硅合金中的高电场电致发光”应用表面科学（待出版）。

T.Toyama,T.Matsui,T.Yamamoto,and H.Okamoto: "Advances in Microcrystalline and Nanocrystalline Semiconductors-1996" P.M.Fauchet,R..W.Collins,P.A.Alivisators,I.Shimizu,T.Shimada,and J.-C.Vial (発行予定),

T. Toyama、T. Matsui、T. Yamamoto 和 H. Okamoto：“微晶和纳米晶半导体的进展 - 1996” P. M. Fauchet、R.. W. Collins、P. A. Alivisators、I. Shimizu、T. Shimada 和 J .-C.Vial（待发布），

Y.Hamakawa: "An Accelerated Promotion of The New Sunshine Project and Recent Advances of PV Technologies" Proceedings of ISES '97 World Solar Congress. (印刷中). 123-132 (1998)

Y. Hamakawa：“新阳光项目的加速推广和光伏技术的最新进展”ISES 97 世界太阳能大会记录（正在出版）123-132（1998 年）。