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熱励起を加えたフォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法およびその測定装置

シーズコード S100001749
掲載日 2010年10月4日
研究者
  • 鎌田 憲彦
技術名称 熱励起を加えたフォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法およびその測定装置
技術概要 フォトルミネッセンス(PL)による禁制帯内準位の測定方法は、まず試料3に低温下で予め光源1よりAGE光(禁制帯エネルギー幅以上の励起光)または光源2よりBGE光(禁制帯エネルギー幅以下の励起光)を照射して励起キャリア(電子又は正孔)を禁制帯内の捕獲準位に捕獲させ、AGE光またはBGE光を遮断後に加熱装置9を用いて一定昇温率で温度を上昇させながら、捕獲準位から熱放出されたキャリアによる発光を、分光器4を用いて温度の関数として観測する。ある中間温度で光子エネルギーEのBGE光を照射すると、照射しなければその後熱放射された筈の捕獲エネルギーE<Eの捕獲準位にあるキャリアがBGEにより光励起し、一度に発光を生成する。この後の昇温では、捕獲エネルギーE<Eの捕獲準位にキャリアは存在しないため発光は生じず、捕獲エネルギーE>Eの準位からのキャリアが熱放出される温度に達して初めて次の発光を生じる。この光励起と熱励起の相反的関係から、特定の光子エネルギーとEの組み合わせを利用して禁制帯内準位のエネルギーを検出する。
画像

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研究分野
  • 分光法と分光計一般
  • 分光分析
  • ルミネセンス一般
展開可能なシーズ 電子材料中に存在し、素子効率や安定性、信頼性を低下させるために、その成因解明と除去が望まれている禁制帯内準位(欠陥や残留不純物等の作る、本来あってはならないエネルギー準位で、捕獲準位や非発光再結合準位として作用する)を高精度に検出、評価するために、熱励起を加えたフォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法およびその測定装置を提供する。
非破壊、非接触の光学測定であり、電極が不要であるため試料形状によらない各プロセスごとの測定評価が可能であること、励起光スポットサイズを絞ることにより、局所的な評価が可能であり、極限として、近接場光学技術を用いて、単分子、単一量子ドット測定までが可能である一方、スポットサイズを広げることにより、広範囲な領域の平均情報が容易に得られること、などの効果をあげることができる。
用途利用分野 禁制帯内準位の測定装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人埼玉大学, . 鎌田 憲彦, . 熱励起を加えたフォトルミネッセンスによる禁制帯内準位の測定方法およびその測定装置. 特開2005-055307. 2005-03-03
  • G01N  21/64     
  • G01N  21/00     
  • G01N  21/71     

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