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Development of novel high-refractive-index transparent materials containing Au, Ag, Cu ions

含Au、Ag、Cu离子的新型高折射率透明材料的研制

基本信息

批准号：
17J04683
负责人：
石井暁大
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、次の二点が主な成果である。1) TiO2薄膜の高屈折率化モデルの構築昨年度開発されたAlやMgアクセプターによるTiO2薄膜の高屈折率ルチル相化について、そのメカニズムを電気化学的手法を用いた実験により詳細に考察および調査した。昨年度報告した様に、本材料においては酸素空孔で電荷補償されたAlアクセプターが電子で補償された酸素空孔と会合するとDFT計算から示唆される。実際、ルチル型TiO2薄膜の電気化学的還元電位にAlアクセプターが及ぼす影響を実験的に調査したところ、10 mol%Al添加により還元電位が低下すると判明した。よって、AlアクセプターをTiO2に導入することで欠陥会合が形成され、これがルチル相に類する結晶構造を有するマグネリ相TixO2x-1結晶核となることで、TiO2が高屈折率なルチル相となったと考えられた。2) GaPxN1-xの作製とその光学特性の評価GaNとGaPの固溶体GaPxN1-xではxが0.4以上の場合に既存材料より高屈折率な新奇透明材料になる可能性が示された。そこで、この材料を自作したイオンビームアシストPLD装置を用いて作製しその光学特性を調査した。GaNとGaPは熱力学的にはppmオーダーしか固溶せず、作製条件を最適化し光学的に均質な固溶体GaPxN1-x をxが0.2-0.8の広い組成範囲で実現することに成功した。As-depo.状態の試料はTiO2やGaP、GaNよりナローギャップ方向にプロットされる光学特性を示した。これは試料が非晶質であることが一因であると考え、これら試料を窒素雰囲気で熱処理し結晶性の向上を図った。すると試料が一部リン酸塩化したため低屈折率およびワイドギャップ化した。成膜温度や基板、後熱処理条件を工夫し、結晶性が向上されたGaPxN1-xが得られれば高屈折率かつ透明な光学特性が得られると期待される。

In the current year, we will focus on the results of the two-point review. 1) the high refractive index of TiO2 thin film, the high refractive index of TiO2 film, the high refractive index of TiO2 thin film In yesterday's annual report, this material was used to calculate the cost of acid empty holes. The charge, Al, and DFT calculation of acid empty holes were used in the annual report yesterday. The electrical potential of TiO2 thin films in the world and other types of TiO2 thin films, the electrical potential of Al thin films and the electrical potential of the thin films, 10 mol%Al is added to determine the electrical potential of the low voltage unit. In this paper, the results show that the structure of the TiO2 is very high, the temperature is very high, and the crystal core of TixO2x-1 is very high. 2) GaPxN1-x, optical properties, GaN, GaP, solid solution, GaPxN1-x, x, 0.4, existing materials, high refractive index, novel transparent materials, possibility. The PLD device is used to make the optical properties of the device. GaN GaP mechanical properties of GaPxN1-x solid solution solution and optical homogenization solid solution were optimized in terms of mechanical properties and optical properties. As-depo. The status shows that the optical properties are shown in the TiO2 GaP, GaN and the direction of the optical properties. The material is amorphous. Because of the high temperature, the asphyxiation of the material is due to the increase of the crystal properties. The material is acidified, the rate of low discount is low, and the material is low. Film-forming temperature substrate, post-processing conditions, crystallization temperature, high refractive index, transparent optical properties, high refractive index, high refractive index and transparent optical properties.