シリコン系発光デバイスの研究

　LEDなどの発光デバイスはGaAsやGaNなどの化合物半導体が使用されています．これらは高い発光効率を有する反面，一般に希少金属や有害物質が使用されています．そこで本研究では安価で豊富かつ無害であるシリコン系材料による発光を目指しています．これまでに，シリコン酸化膜にSnを拡散することにより，可視フォトルミネセンス（PL）発光を確認しており，またSnの拡散量と共に発光強度が向上することも確認してきました．また，光エネルギーを利用した低温成膜法である光CVD法により作製したシリコン酸窒化膜（SiON膜）へのSn拡散についても評価しています．SiONにSnを拡散することにより，シリコン酸化膜より高強度のPL発光が観測され，また，気相状のSnを拡散することにより膜面上でほぼ均一な発光分布が得られ，発光強度が増大し，発光スペクトルが狭小化することも確認しました．今後，電圧印加による発光についても検討を行い，シリコン系発光デバイスの実現を目指す予定です．

Snを拡散したSiON膜のPL発光状態（青い部分が発光箇所）