レーザーアブレーション法により作成したSi微粒子からの可視発光の機構の研究

激光烧蚀法制备硅微粒可见光发射机理研究

• 批准号: 08750006
• 负责人: 牧村 哲也
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750006/
• 关键词: レーザーアブレーション; シリコン微粒子; シリコン微結晶; 可視発光シリコン; シリコン酸化膜

本研究では,不純物の混入が少ない可視発光シリコン微粒子膜の作製手法を確立した.この膜は,発光デバイスを作製する上で有用な材料となりうる.多くの集積回路はシリコンを用いて作製されており,これとの相性が良いからである.これまでに,数ナノメートルの程度の微細な構造を有するシリコン微粒子が可視域で高効率発光を呈することが明らかとされている.しかしながら,物理的な構造や化学的な構造が共に明確な微粒子を作製する手法は確立されていな.そこで,本研究では,新たな作製手法を確立した.すなわち,純粋なガス雰囲気中でシリコン原子を放出させ,これを再構成することで数ナノメートルの大きさのシリコン微粒子を作製した.シリコン原子の発生は,シリコンターゲットにレーザー光を照射することにより行なった(アブレーション).これにより,2種類の可視発光膜を作製した.1つはシリコン微粒子を挟んだ二酸化シリコン膜である.もう1つはシリコン微結晶を析出させた二酸化シリコン膜であり,これはSiO_x膜を1000℃で加熱することで得られる.ここで必要なシリコン微粒子,二酸化シリコン膜,SiO_x膜は,それぞれヘリウムガス,酸素ガス,希ガスで希釈した酸素ガス中でアブレーションを行ない堆積した.又,パルス酸素ガス吹き付けによる酸化も行なった.作製した膜は,1.5eV,2.2eV及び2.7eVにピークを持つ目に見える強度の発光を示す.微結晶析出膜は,特定の組成のSiO_xを加熱したときにのみ発光を示す.これは,特定の粒径のシリコン微粒子が,発光に関与していることを強く示唆している.以上の研究により,数ナノメートルのシリコン微粒子を埋め込んだ二酸化シリコン膜というシリコンと二酸化シリコンだけから成る膜が高効率で可視発光を示すことが明らかとなった.又,本研究によりその効果的作製手法が確立された.

The purpose of this study is to establish a manufacturing method for microparticle films that can see the presence of impurities due to the presence of less impurities.イスをproduced by する上で Useful material となりうる.多くのintegrated circuit はシリコンをmade by いてされており,これとのphase The nature is good, the structure is fine, the structure is fine, the fine particles are visible, and the visual field is high. Efficiency 発光を成することが明らかとされている.しかしながら, physical structure, chemical structure, common structure, clear particles The sub-production method has been established. The research method has been established. The new production method has been established. The method is pure. The でシリコン atoms in the atmosphere are released and the これを is reconstituted into the することでnumber ナノメートルの大きさのシリコンmicroparticlesをMade byすることにより行なった(アブレーション).これにより, 2 types of visible light film, made ofである.もう1つはシリコンMicrocrystalline をprecipitated させたdiacidized シリコン film であり,これはSiO_x filmを1000 ℃でheatingすることでgetsられる.ここでNecessaryなシリコンmicroparticles,diacidizedシリコンfilm,SiO_x filmは,それぞれヘリウムガス, acid element ガス, 西ガスで西釈した acid element ガス中でアブレーションを行ないStacked した. Also, パルス acid elementガスBLOWING きFU けによるAcidified も行なった. Made of した film は, 1.5eV, 2.2eV and 2.7eV にピークをhold つThe intensity of the microcrystalline precipitated film is visible, and the SiO_x of the specific composition is heated and the light is displayed.これは, specific particle size のシリコン microparticles が, 発光に关与していることを强く时憆している. The above research is により, Number of ナノメートルのシリコン microparticles をbury め込んだ diacidificationシリコン film というシリコンとdi-acidified シリコンだけからThe high efficiency of the film can be seen in the light and the light is visible. In addition, the production method of the film effect has been established in this study.

项目成果

Tetsuya Makimura: "Visible Light Emission from SiO_x Films Synthesized by Laser Ablation" Japanese Journal of Applied Physics. 35巻Part2 12B号. L1703-L1705 (1996)

Tetsuya Makimura：“激光烧蚀合成的 SiO_x 薄膜的可见光发射”，《日本应用物理学杂志》第 35 卷第 2 部分第 12B 期（1996 年）。

Tetsuya Makimura: "Light Emission from Nanometer-Sized Silicon Particles Fabricated by the Laser Ablation Method" Japanese Journal of Applied Physics. 35巻Part1 9A号. 4780-4784 (1996)

Tetsuya Makimura：“激光烧蚀法制造的纳米级硅颗粒的光发射”，《日本应用物理学杂志》第 35 卷第 1 部分第 9A 期（1996 年）。