• (1)GaN 中の深い不純物の状態の温度変化
  • (2)ZnO 中の浅い不純物に関連した発光
  • (3)イオン照射したSi のプラズマ発光
  • (4)オパールの結晶構造と反射測定
  • (5)マヤブルーと蓄光体

(1) 半導体中の不純物に関連した発光

半導体を低温で光励起し電子と正孔を生成する。電子と正孔はそれぞれドナーとアクセプタに捕獲される、もしくはお互いに束縛しあって励起子を作る。また励起強度が高い時にはプラズマが生成される。これらの状態は電子と正孔が再結合するときに発光することが多く、この発光を分光することにより不純物に束縛された電子や正孔の状態を調べる。

(2) オパールの結晶構造と反射測定

オパールは直径数100nm 程度のシリカ球が配列したフォトニック結晶で光の散乱と干渉により美しい遊色が見られる。SEM による構造解析と可視光の反射測定により遊色の原因にせまる。応用としてはアクセサリーなどが考えられる。

(3)マヤブルーと蓄光体

マヤブルーはマヤ時代に用いられていた顔料で退色が少ないことで知られている。この材料は合成がなされており発光を調べることにより退色の少ない材料の開発を行っている。また希土類を用いた新しい高輝度の蓄光材料の発光測定も行っている。

実用化が想定される分野

顔料、アクセサリー、蓄光材料

業績、特許出願実績等

  • [1] 野口久美子、中田博保、オパールの色を探る 近畿の物理教育14(2008.3) 16.
  • [2] H.Nakata et al. Two-carrier transition in radiative recombination of two-dimensional electrons in GaAs/AlGaAs, Physica E 34(2006)296.
  • [3] H.Nakata &Y.Kondoh,Room temperature photoluminescence in ion-implanted Si, Extended Abstracs of 30th Electronic Material Symposium,Shiga(2011)323.
中田 博保 教授

中田 博保 NAKATA Hiroyasu

教授

専門分野

半導体中の不純物の電子状態、オパールの光学的性質、蓄光材料と顔料の開発

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