スパッタリング援用MOCVD法によるEu添加ZnOナノワイヤ構造の作製とEu発光特性

摘要

Eu~(3+)を添加した半導体は、間接励起により母体材料からのエネルギー輸送による高効率なEu~(3+)の励起を用いた波長620 nm付近の赤色発光が可能であり、LEDやレーザー等の光デバイスへの応用が期待されている。近年では、Eu添加GaNを中心に半導体材料を母体としたEu~(3+)発光機構について詳細に研究が進められている。一方、Eu添加半導体の新規母体材料として、原料資源が豊富で製造コストが安価であり、室温でも安定した発光が可能となる高い励起子束縛エネルギー(約60 meV)を持つZnOが注目されている。Eu添加ZnO 膜では、間接励起による希土類イオン発光が確認されているが、発光強度が微弱であるという結果が幾つか報告されている。今回、希土類添加時の格子歪の緩和による結晶の高品質化および発光強度の増大を図るべく、ZnO:Euを成膜する母体としてZnOナノワイヤ構造に注目する。ZnO:Eu/ZnO コアシェルナノワイヤ構造を用いることにより、Eu~(3+)由来の613 nm付近での赤色発光の発光強度増大が確認されたので、これを報告する。