新規な発光層材料を用いる強誘電体絶縁形インテリジェント薄膜デバイスの研究

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本年度の研究成果(1)優れたEL特性を実現するための発光層用酸化物蛍光体薄膜として、新規な発光層材料であるZnGa_2O_4:Mn薄膜の高周波マグネトロンスパッタ法による作製を試み、成膜温度、ガス圧、反応ガスの種類等を詳細に検討した結果、最適スパッタ成膜条件を確立できた。最適スパッタ成膜条件:成膜温度:275℃、ガス圧:1.2Pa、 反応ガス:純アルゴンガス上記のスパッタ成膜条件の下で作製したZnGa_2O_4:Mn薄膜を発光層に用いる強誘電体絶縁形薄膜EL素子を作製し、700cd/m^2以上の高輝度緑色発光を実現できた。また本素子の緑色発光の色純度は極めて高く、実用レベルのフルカラーディスプレイの実現に対して十分な性能を持っている。(2)強誘電体BaTiO_3セラミックスのメモリー特性を利用して、発光層としてZnS:Mn薄膜を用いる同様の構造の素子において電気的パルスで情報を書き込み、光として情報を取り出すことのできる電気-光論理演算機能を持つ薄膜デバイスを実現できた。(3)作製したZnGa_2O_4:Mn薄膜EL素子をパッシベーションなしで駆動した結果、2000時間以上に渡り安定に発光し続け、現在も経時特性を継続して評価中である。したがって、ZnGa_2O_4:Mn薄膜等の酸化物蛍光体薄膜は、極めて安定に動作可能な発光層材料であることを明らかにできた。ディスプレイ