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発光中心を添加した酸化インジウムの作製およびその光学的研究

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Academic year: 2021

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修 士 論 文 の 和 文 要 旨

研究科・専攻 大学院 電気通信学研究科 量子・物質工学専攻 博士前期課程 氏    名 村瀬 功一 学籍番号 0933040 論 文 題 目 発光中心を添加した酸化インジウムの作製およびその光学的研究 要  旨 [背景と目的] In2O3、SnO2等に代表される透明半導体酸化物は、実用的な応用が可能な為に長年研究 が行われている。そしてこれらは大きなバンドギャップ(3.7eV)を有することから希土類を添加する物質とし ての応用も期待されている。しかしながら希土類酸化物は一般に高融点であるため添加およびその確認 は容易ではない。本研究では母体結晶として In2O3、発光中心としてEu と Sn を選び Ar ガスを利用した

加熱蒸発法によりIn2O3:Eu 膜、および、In2O3:Sn ワイヤを作製した。Eu や Sn の添加の有無を確認し、発

光原因の特定を試みた。

[結果と考察] In2O3:Eu 膜における発光スペクトルを測定すると、Eu3+からの発光を確認することができた

(図1、590nm (5D0-7F1)、610nm (5D0-7F2))。原料中の Eu2O3量 5wt%の試料では 610nm (5D0-7F2)のピーク が強く出現しているが、これは Eu2O3における発光スペクトルと同様のものである。Eu2O3量が増すにつれ 590nm (5D 0-7F1)の発光が強く生じている。Eu3+が In2O3内に添加されていっていることが示唆される。 Eu2O3量 25wt%の試料においては、粉末X線回折パターンにおいて In2O3とともに EuInO3の相が発現し た(図 2)。格子定数が EuInO3のものよりも 0.2~0.6%低減しており、Eu1-xIn1+xO3が生成していると考えられ る。In2O3:Sn では直径が~50µm のワイヤ状の構造が、球形部分からのびていることを確認した。ラマン 散乱スペクトルを測定すると複数のピークが In2O3、SnO2と一致した。発光は先端の球状部分のみから確 認できた。先端部分の In2O3にて Sn が多く添加されていると考えられる。 図 1. 5~25wt%添加した試料の発光スペクトル  図 2. 25wt%添加した試料の粉末X線回折

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参照

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