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Effect of 3 MeV electron irradiation on the photoluminescence properties of Eu-doped GaN

EuドープしたGaNの発光特性の3MeV電子線照射効果

中西 康夫*; 若原 昭浩*; 岡田 浩*; 吉田 明*; 大島 武; 伊藤 久義

Nakanishi, Yasuo*; Wakahara, Akihiro*; Okada, Hiroshi*; Yoshida, Akira*; Oshima, Takeshi; Ito, Hisayoshi

イオン注入法によりEuドープした窒化ガリウム(GaN)へ3MeV電子線照射を行い、発光特性の変化を調べた。電子線照射は室温で10$$^{16}$$から3$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$の範囲で行った。He-Cdレーザーを用い、600nm付近に観測されるEu$$^{3+}$$$$^{5}$$D$$_{0}$$-$$^{7}$$F$$_{2}$$遷移に関するフォトルミネッセンス(PL)を調べた。その結果、発光強度は電子線照射によってもほとんど変化しないことが明かとなり、GaNのバンド端発光強度が3$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$でほとんど観測されなくなることと比較すると、Eu$$^{3+}$$$$^{5}$$D$$_{0}$$-$$^{7}$$F$$_{2}$$遷移によるPL発光は非常に優れた耐放射線性を示すと帰結できる。

Eu-doped GaN samples were irradiated with 3MeV-electrons at RT at 10$$^{16}$$ - 3x10$$^{17}$$/cm$$^{2}$$. Photoluminescence (PL) propeties related to $$^{5}$$D$$_{0}$$-$$^{7}$$F$$_{2}$$ in Eu$${3+}$$ were studied using He-Cd laser as excitation source. As the results, it is found that PL intensity is not affected by electron irradiation.Considering that PL peak related to near-band-edge strongly decreases due to electron irradiation, we can conclude that PL related to $$^{5}$$D$$_{0}$$-$$^{7}$$F$$_{2}$$ in Eu$${3+}$$ has very strong radiation resistance.

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分野:Physics, Applied

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