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光電融合へ向けたシリコン基板上新規蛍光体光源の創生に関する研究

用于光电集成的硅衬底上新型荧光光源的创建研究

基本信息

批准号：
13J08736
负责人：
七井靖
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

採用2年目は、高い耐水性を有する新規シリコン硫化物蛍光体材料について、合成方法の最適化を行うとともに、発光波長制御と発光特性の解明を行った。具体的には緑色蛍光体(La,Ce)6Si4S17について、Y添加によるガラス化の抑制を行うことで、結晶中のCe濃度を変化させた単相試料の合成に成功した。また、発光および励起スペクトルや内部量子効率のCe濃度依存性について明らかにした。内部量子効率は結晶中のCe濃度が他の希土類元素に対して7%のときに最大59%に達した．さらに、サイト選択分光法によりその発光および励起スペクトルについて詳細に解析を行った。この成果は応用物理学会の秋季講演会(2014年9月)および春季講演会(2015年3月)で発表し、他の参加者と議論を行った。黄色蛍光体(Y,Ce)4(SiS4)3について、発光波長制御を目的としてGaを添加した試料を合成した。Gaで結晶中の希土類サイトを10%置換することで発光ピーク波長を575 nmから595 nmまでシフトさせ、橙色蛍光体を得ることに成功した。さらに、サイト選択分光法により、Ga添加による発光ピーク波長の変化を複数の発光帯の強度比変化で説明した。この成果は応用物理学会春季講演会(2015年3月)で発表し、発光波長制御法について議論を交わした。採用1年目で詳細に調査した(Gd,Ce)4(SiS4)3および(Y,Ce)4(SiS4)3蛍光体について、Mater.Res.Express, 2 (2015) 036203-1-11.でその結晶構造と発光特性を報告した。それに加え、励起スペクトル測定と共同研究者による第一原理バンド構造計算から、母体結晶のバンド構造に関する議論も論文中で行い、Gd4(SiS4)3が直接遷移型のバンド構造を有していることを明らかにした。

2 years old, high water resistance, new specifications for sulfide phosphor materials, optimization of synthesis methods, light wavelength control and light emission characteristics. Specific green phosphor (La,Ce) 6Si4S17 was successfully synthesized by changing the concentration of Ce in the crystal. The Ce concentration dependence of the internal quantum efficiency is also discussed. The internal quantum efficiency of Ce in the crystal is 7% and the maximum is 59%. In addition, selective spectroscopy is used to analyze the light emission and excitation in detail. The results were presented at the Autumn Lecture of the Society for Applied Physics (September 2014) and the Spring Lecture (March 2015). Yellow phosphor (Y,Ce)4(SiS4)3 is added to the sample for the purpose of wavelength control. In Ga crystals, rare earth particles are replaced by 10% and the emission wavelength is from 575 nm to 595 nm. The change of wavelength and intensity ratio of multiple emission bands are explained by selective spectroscopy. The results were presented at the Spring Lecture of the Society for Applied Physics (March 2015) and discussed in the light wavelength control method. A detailed investigation of (Gd,Ce)4(SiS4)3 (Y,Ce) 4 (SiS4)3 (Y,Ce)3 (Y,Ce)4(SiS4)3 (Y, Ce) was carried out. Mater. Res. Express, 2 (2015) 036203-1-11. The first principle of structure calculation, parent crystal structure and related discussion paper of Gd4 (SiS4)3 is the direct migration type of structure.