弾道電子励起による固体発光素子の開発とその応用

弹道电子激发固态发光器件的研制及其应用

• 批准号: 02J11288
• 负责人: 中嶋 宜樹
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J11288/
• 关键词: ナノ結晶シリコン; ポーラスシリコン; 弾道電子; 固体面発光素子; 弾道伝導; 光導電効果; マルチカラー発光; 表面保護膜; カソードルミネッセンス; フィードバック効果

平成15年度は,以下の点について研究してきた.1.マルチカラー素子への展開これまでに報告してきた弾道電子励起による固体面発光素子の展開として、様々な発光波長を持つ材料を蛍光体に用いて素子を作製し,特性を評価した.その結果,蛍光体には低電圧動作のものであれば,有機・無機材料を問わず利用できることが明らかにされた.さらに,光の三原色である赤・緑・青の発光を実現し,フルカラー素子への展開も期待できる.これは,本素子がフルカラーフラットパネルディスプレイへの応用が期待できることを裏付けるものである.以上の研究成果は,"第64回応用物理学会学術講演会"および"International Conference on Solid State Devices and Materials 2003"にて報告し,"Phys.Status Solidi(a),197,316(2003)."に掲載,"Jpn.J.Appl.Phys.43(2004)."に掲載される予定である.2.機能素子への可能性p形単結晶Si基板を用いて本素子を構成し,素子の電気的・光学的特性の評価及び解析を行った.その結果,発光強度の強い電流依存性を観測し,これを解析したところ,ナノ結晶層での光導電効果により,伝導キャリアの生成とその弾道化が関与している可能性を示唆する結果を得た.これは,光導電効果を利用した新しい機能素子に適用できる可能性を持つ.本研究成果は,"Jpn.J.Appl.Phys.42,2412(2003)."にて掲載された.3.動作安定化への試み素子の長寿命化を念頭に置き,様々な手法を用いて動作の安定化を試みた.まず,ナノ結晶層や蛍光体薄膜の大気中の水分やガスによる劣化を抑制するため,素子表面を透明薄膜で封じた.また,ナノ結晶層表面と蛍光体薄膜との界面における電界集中を緩和する目的で,炭素薄膜を挿入した.さらに,ナノ結晶表面の酸化膜やその界面の性質を向上させる目的で,アニール処理を導入した.いずれの手法も動作の安定化が実現でき,素子の長寿命化が期待できる結果を得た.これらの研究成果は,"第51回応用物理学関係連合講演会"にて発表予定である.

1. The development of solid-state phosphor is reported in the paper. The development of solid-state phosphor is reported in the paper. The characteristics of phosphor are evaluated. As a result, the use of organic and inorganic materials in the field of low voltage operation has been greatly improved. In the evening, the three primary colors of light, red, green and green, are realized, and the development of the three primary colors of light is expected. However, the use of Bensuzi is waiting for you. The above research results were reported in "64th International Conference on Solid State Devices and Materials 2003,"Phys.Status Solidi(a), 197, 316 (2003). J. Appl. Phys. 43 (2004). 2. The possibility of functional element formation on p-type crystalline Si substrate, the evaluation and analysis of the electrical and optical properties of the element. As a result, the strong dependence of the emission intensity on the current was measured, and the analysis of the current was carried out. The photoconductivity effect of the crystalline layer was analyzed, and the possibility of the formation of the conduction layer and the channelization of the crystal layer was shown. The possibility of applying new functional elements to photoconductivity applications remains. The results of this research are as follows,"Jpn. J. Appl. Phys. 42, 2412 (2003). 3. Action stabilization test element long life test idea, method of action stabilization test. In addition, the crystal layer and the transparent thin film can inhibit the degradation of moisture in the high temperature, and the surface of the thin film can be sealed. For the purpose of relaxing the concentration of electric field on the surface of crystalline layer and interface of optical thin film, carbon thin film is embedded. In addition, the properties of the acidified film on the crystalline surface and the interface are improved. The stabilization of the operation of the inner ring is realized, and the long life of the element is expected to be realized. The results of this research are expected to be presented at the 51st Joint Lecture on Applied Physics Relations.

项目成果

Y.Nakajima, H.Toyama, A.Kojima, N.koshida: "A solid-state light-emitting device based on ballistic electron excitation using an inorganic material as a fluorescent film"Physica Status Solidi (a). 197. 316-320 (2003)

Y.Nakajima、H.Toyama、A.Kojima、N.koshida：“使用无机材料作为荧光膜，基于弹道电子激发的固态发光器件”Physica Status Solidi (a)。