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J-GLOBAL ID：201702252615055829   整理番号：17A0458965

次世代光技術プラズモニクス 光・電子デバイス応用を目指したブロードバンド・プラズモニクス

著者 (2件)： 岡本晃一 (九大 先導物質化研) ,  玉田薫 (九大 先導物質化研)
資料名： 化学工業  (Chemical Industry)
巻： 68  号： 4  ページ： 288-294  発行年： 2017年04月01日 
JST資料番号： F0101A  ISSN： 0451-2014  CODEN： KAKOA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 2004年著者は,プラズモニクスによる発光の高効率化に初めて成功し,高効率LEDを開発した。本稿では,プラズモニクスの高効率LEDや太陽電池など光・電子デバイスへの応用を目指し,色々な金属ナノ構造によって幅広い波長域で表面プラズモンの共鳴波長を制御するブロードバンドプラズモニクスについて次の項目から解説した。1)はじめに,2)プラズモニクスによる高効率発光,InGaN/GaN系の単層量子井戸(QW)構造に,金属層(Ag,Al,Auなど)を蒸着,半導体レーザでInGaN量子井戸を選択的に励起し,発光スペクトルを検出,その発光強度は,何も金属層を蒸着しなかったものに比べて,Agの場合約14倍,Alでも約8倍という発光増強が得られた。また,発光の内部量子効率も,もとの約6%が,Ag蒸着で約40%に向上した。3)表面プラズモン共鳴モードの制御,光の波長よりも小さい金属ナノ微粒子に光を照射した場合,金属ナノ微粒子の閉じた表面に束縛された非伝搬モードの局在表面プラズモン(LSP)が生じる。これによる電場増強効果は,金属の種類,微粒子の大きさ,形により変わり,また,2つの金属微粒子をナノスケールで接近させ微粒子対とした場合,微粒子間のナノギャップに特に強いLSPが発生し,共鳴スペクトルは,長波長シフトし,ブロードになる。4)さらに幅広い波長域への共鳴スペクトルの制御,InGaN/GaN量子井戸上にAg薄膜蒸着,熱処理してAgナノ微粒子アレイを作製,発光スペクトルの増強度は,Ag薄膜蒸着により5倍程度増強された。更にAl蒸着,Alナノグレイン構造を形成させると150倍近い著しい発光増強が得られた。AlGaN/AlN系にAl蒸着では7倍の発光強度の増強,内部量子効率が約3倍の高効率化を達成した。

シソーラス用語： ナノ粒子 ,  光 ,  相互作用 ,  *表面プラズモン ,  広帯域 ,  周波数領域 ,  波長 ,  *ナノ構造 ,  *金属組織 ,  *プラズマ共鳴 ,  共鳴 ,  共振周波数 ,  効率 ,  *発光 ,  量子井戸 ,  インジウム化合物 ,  ガリウム化合物 ,  窒化物 ,  窒化ガリウム ,  金属 ,  *発光スペクトル ,  *放射強度 ,  *量子効率 ,  *強化
準シソーラス用語： *プラズモニクス ,  ブロードバンド ,  共鳴波長 ,  金属ナノ構造 ,  高効率 ,  増強 ,  窒化インジウムガリウム ,  内部量子効率 ,  波長領域 ,  発光強度 ,  *表面プラズモン共鳴

分類 (2件)： 固体プラズマ  (BM02160W) ,  半導体のルミネセンス  (BM08092S)

タイトルに関連する用語 (6件)： 次世代 ,  光技術 ,  プラズモニクス ,  電子デバイス ,  応用 ,  ブロードバンド