希土類元素を含む窒化ガリウム結晶の合成と材料物性評価

含稀土元素氮化镓晶体的合成及材料性能评价

基本信息

  • 批准号:
    17760536
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 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

项目摘要

平成18年度は窒化ガリウム(GaN)に添加する希土類元素として,前年度に試みたユーロピウム(Eu),ガドリニウム(Gd)に続き,プラセオジウム(Pr),エルビウム(Er),テルビウム(Tb),ツリウム(Tm)を主に発光特性の発現を期待して選定し,各種希土類元素がドープされたGaN結晶の合成を試みた。各試料ともに透明結晶が多く生成したが,室温におけるフォトルミネッセンス測定ではドープした元素由来の発光は確認出来なかった。4KにおけるHe-Cdレーザー励起(325nm)によるフォトルミネッセンススペクトルにおいて,PrドープGaN単結晶からは651nmおよび653nmでPr^<3+>イオンの4f軌道内の^3P_0→^3F_2遷移による発光ピークが検出され,PrドープGaN結晶を合成することができた。前年度で合成に成功した室温で強い赤色発光を示したEuドープGaN結晶の合成に関して,ルツボ材および,温度,融液組成条件を精査することで,前年度よりも2倍以上の強度で発光するEuドープGaN結晶を高い収率で得ることが可能になった。最も発光強度強い試料中のEu量は,Gaに対して0.22at%であり,これより高濃度のEu量がドープされたGaN結晶では発光強度の低下が観測された。融液中のEuを増加させることで,結晶中により高濃度のEuがドープされ,濃度消光による発光強度の低下や消失が起こったものと考えられる。
In 2018, we added rare earth elements to the chemical layer of GaN. In the previous year, we tested the synthesis of GaN crystals, mainly composed of Eu (Eu), Gd (Gd), Prasen (Pr), Erb (Er), Te (Er), and Ter (Tb), in anticipation of the development of luminescent properties. We also selected various rare earth elements to try the synthesis of GaN crystals. The transparent crystals of each sample were formed, and the origin of the elements was determined by light at room temperature. 4K He-Cd excitation (325nm) at 651nm and 653nm for GaN single crystals at 651nm and 653nm for GaN single crystals at 651nm and 653nm. In the previous year, the synthesis was successful. The strong red luminescence at room temperature indicated that the synthesis of Eu ~(2 +) GaN crystals was related to the fine investigation of the material, temperature and melt composition conditions. In the previous year, the luminescence intensity was more than twice that of Eu ~(2 +) GaN crystals. The high yield of Eu ~(2 +) GaN crystals was possible. The Eu content in the sample with the highest emission intensity is 0.22at%, while the Eu content in the sample with the highest emission intensity is 0.22at%. Eu concentration in the melt increases, Eu concentration in the crystal decreases, Eu emission intensity decreases and Eu emission disappears.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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