極端紫外光によるアモルファス半導体の光誘起現象の研究

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アモルファス半導体は光に非常に敏感な材料で、様々な光誘起現象を起こす事が知られている。この性質を利用し、太陽電池をはじめとする光機能デバイスへの応用が期待されている。しかし、光誘起現象のメカニズムは未だ不明な点が多く現象を制御することができるかどうかが、デバイス応用への最大の鍵である。従来、これらの材料に対する研究は、可視領域が主に行われてきたが、他の領域(エネルギーの高い領域)についてはほとんどその性質が検討されてこなかった。本研究の第一出発点は、原子同士の化学結合に直接関与しない内殻電子を励起できるエネルギーを持つ極端紫外光を用い、アモルファス半導体の光による構造変化等光誘起現象の性質を調べることである。以下にカルコゲナイド系アモルファス半導体において得られた結果をまとめる。1.極端紫外光において、バンドギャップのレッドシフト(光黒化現象)が観測された。2.この現象は、可逆現象(ガラス転移温度より低い温度のアニールにより元の状態に戻る)である。3.内殻準位に相当するエネルギーを持つ光照射において現象が促進され、可視光にくらべ2桁も少ない照射フォトン数で進行する。これらの結果は、主に光学的性質として新たに得られた性質であり、今後、可視領域の光に対する性質との相違点など吟味し、そのメカニズムの解明を試みたいと考えている。