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J-GLOBAL ID：201502216936024418   整理番号：15A0205901

格子欠陥エンジニアリングによる半導体ナノ粒子へのキャリアドーピングと局在プラズモン共鳴の研究

著者 (1件)： 濱中泰 (名古屋工大)
資料名： 村田学術振興財団年報  (Annual Report of the Murata Science Foundation)
号： 28  ページ： 590-598  発行年： 2014年12月 
JST資料番号： L5491A  ISSN： 0919-3383  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年,金ナノ粒子などの金属ナノ構造の局在プラズモンが注目を集めている。しかし,金属をベースとする限り,局在プラズモンの共鳴周波数波は,可視~近紫外に限られている。本研究では,銅カルコゲナイドのナノ粒子であるCu₂Sナノ粒子のCuとSの組成比を変化させてCu欠損を導入した。なお,バンド計算により,Cu欠損によるホールドーピングが可能と考えられている。この格子欠陥を制御することにより近赤外領域に局在プラズモン共鳴を示す,平均粒径4~5nm程度でCu欠損値を表すx値を0~0.2の範囲で変化させた半導体ナノ粒子の合成に成功し,その光学特性を調べた。その結果,局在プラズモンの共鳴エネルギーは,x値が増加すると高エネルギー側にシフトすることを観察できた。ホール密度は~10²⁰cm^-3と見積もった。局在プラズモン共鳴における三次元非線形光学特性をピコ秒パルスレーザによって調べた結果,貴金属ナノ粒子と同様に負の非線形吸収を示すことがわかった。またその大きさは,貴金属ナノ粒子と同様な10^-10cm・W程度であった。

シソーラス用語： *格子欠陥 ,  *ナノ粒子 ,  *キャリア注入 ,  *ドーピング ,  *プラズモン ,  *プラズマ共鳴 ,  *硫化銅 ,  銅 ,  損失 ,  近赤外線 ,  粒径 ,  光学的性質 ,  共鳴エネルギー ,  エネルギー移動 ,  エネルギー ,  キャリア密度 ,  非線形光学 ,  パルスレーザ ,  吸収係数 ,  コロイド
準シソーラス用語： キャリアドーピング ,  ピコ秒レーザ ,  プラズモン共鳴 ,  共鳴エネルギー移動 ,  *局在プラズモン ,  高エネルギー ,  正孔密度 ,  *半導体ナノ粒子 ,  非線形吸収係数 ,  平均粒径

分類 (3件)： コロイド化学一般  (CB11010C) ,  半導体の格子欠陥  (BK12040Q) ,  固体プラズマ  (BM02160W)

引用文献 (9件)：

• T. Kuzuya, K. Itoh, and K. Sumiyama, J. Colloid Interface Sci. 319, 565 (2008).
• U. Kreibig and M. Vollmer, “Optical Properties of Metal Clusters”, (Springer-Verlag, Berlin, 1995).
• P. Lukashev, W. R. L. Lambrecht, T. Kotani, and M. van Schilfgaarde, Phys. Rev. B76, 195202 (2007).
• P. Y. Yu and M. Cardona, “Fundamentals of Semiconductors, Physics and Materials Properties” , (Springer, Heidelberg, 2010).
• C. Kittel, “Introduction to Solid State Physics” , (John Wiley & Sons, New York, 2005).

タイトルに関連する用語 (6件)： 格子欠陥 ,  エンジニアリング ,  半導体ナノ粒子 ,  キャリアドーピング ,  局在プラズモン共鳴 ,  研究