JP2004024953A

JP2004024953A - 微粒子および微粒子の製造方法

Info

Publication number: JP2004024953A
Application number: JP2002181907A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yatsui; 八井　浄; Ika Kou; 江　偉華; Hisayuki Suematsu; 末松　久幸; Tsuneo Suzuki; 鈴木　常生; Josai Yo; 楊　城彩; Tsunetoshi Arikado; 有門　経敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: JP4200271B2

Abstract

【課題】従来、発光を示す微粒子の作製には熱処理または分級が必要で、これら無しに微粒子を作製することが技術的課題である。
【解決手段】プラズマをガスまたは冷却した基板で急冷することにより、熱処理や分級を必要とせずに発光を示す微粒子の作製方法。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線励起により発光を示す微粒子および、その製造方法である。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
現在電子機器の表示装置としては、ブラウン管、液晶、プラズマまたは発光ダイオードなどが使用されている。これらは複雑で高価なため、より安価な表示装置が必要とされている。このためには、シリコンなど安価な素材を用いた発光材料の開発が不可欠である。一方、シリコンは微粒子にしないと発光を示さないという特性がある。
【０００３】
従来、発光を示す結晶化した微粒子作製のためには、溶液からの析出あるいは化学蒸着法を用いる必要があった。
【０００４】
これらいずれの工程でも、結晶化のためには微粒子の熱処理が必要であった。さらに、発光を示す粒子は粒径数ｎｍ以下のものであり、その粒径が波長に関係があるため、発光波長を選ぶためには粒径分布が狭い微粒子が必要で、そのために粒子の分級が必要であった。熱処理、分級はどちらも製造コストを押し上げる要因であった。
【０００５】
本発明は、電子機器の表示装置に安価な発光材料が求められていることに着目し、熱処理や分級無しに発光する微粒子を作製することが技術的課題である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００７】
プラズマを急冷することにより製造したことを特徴とする微粒子。
【０００８】
また、前記微粒子がシリコンであることを特徴とする請求項１記載の微粒子に係るものである。
【０００９】
また、プラズマを急冷することにより製造することを特徴とする微粒子の製造方法に係るものである。
【００１０】
また、前記プラズマが密度１０^１８ｃｍ^−３以上の高密度プラズマであることを特徴とする請求項３記載の微粒子の製造方法に係るものである。
【００１１】
また、前記プラズマがパルスイオンビームを用いて発生したものであることを特徴とする請求項３，４のいずれか１項に記載の微粒子の製造方法に係るものである。
【００１２】
また、ターゲットにイオンビームを照射してプラズマを発生させ、このプラズマをガス又は冷却した部材によって急冷することで微粒子を作製することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の微粒子の製造方法に係るものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００１４】
例えば、イオンビームを、シリコンなどのターゲットに照射し、発生した高密度のプラズマを、ガス中または冷却した基板上で急冷することにより微粒子が作製される。
【００１５】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すように、室温に保持した真空チャンバー１中に、３Ｔｏｒｒのヘリウムガス２を充填し，基板ホルダー３上に単結晶シリコン基板４を設置した。この基板ホルダー３には液体窒素５を導入し、マイナス１０℃に冷却した。真空チャンバー１には単結晶シリコンターゲット６を設置し、これに水素イオンビーム７を照射することにより密度１０^１８／ｃｍ^３の高密度プラズマ８が発生した。この高密度プラズマをヘリウムガス２と基板で急冷し、微粒子９を基板４上に堆積させた。
【００１７】
図２に堆積した微粒子の粉末Ｘ線回折図形を示す。ピークの位置は、シリコンのそれの位置と一致した。このことから基板４上に結晶化したシリコン微粒子が堆積したことがわかった。
【００１８】
図３に微粒子の粒径分布を示す。プラズマの急冷により、粒径分布の狭い微粒子が作製できたことがわかった。
【００１９】
図４に微粒子に紫外線を照射したときの発光スペクトルを示す。可視光で発光を示していることがわかった。
【００２０】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、請求項１，３の発明によれば、微粒子を熱処理や分級無しに作製することが可能となる。
【００２２】
また、請求項２記載の発明によれば、よりコストの安いシリコンの使用を可能にし、発光微粒子を安価に作製ができることとなる。
【００２３】
また、請求項４記載の発明によれば、高密度プラズマから大量に微粒子が製造でき、低コストで発光微粒子を作製できることとなる。
【００２４】
また、請求項５記載の発明によれば、エネルギー変換効率の高いパルスイオンビームを用いることにより、一層低コストで発光微粒子を作製できることとなる。
【００２５】
また、請求項６記載の発明によれば、大量の微粒子を低コストで作製できる極めて実用性に秀れた画期的な微粒子の製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例における微粒子作製装置の概略構成説明図である。
【図２】本実施例における微粒子の粉末Ｘ線回折図形である。
【図３】本実施例における微粒子の粒径分布である。
【図４】本実施例における微粒子からの、紫外線照射下での発光スペクトルである。

Claims

プラズマを急冷することにより製造したことを特徴とする微粒子。
前記微粒子がシリコンであることを特徴とする請求項１記載の微粒子。
プラズマを急冷することにより製造することを特徴とする微粒子の製造方法。
前記プラズマが密度１０^１８ｃｍ^−３以上の高密度プラズマであることを特徴とする請求項３記載の微粒子の製造方法。
前記プラズマがパルスイオンビームを用いて発生したものであることを特徴とする請求項３，４のいずれか１項に記載の微粒子の製造方法。
ターゲットにイオンビームを照射してプラズマを発生させ、このプラズマをガス又は冷却した部材によって急冷することで微粒子を作製することを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の微粒子の製造方法。