JP2803229B2 - 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 - Google Patents
半導体微粒子分散ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JP2803229B2 JP2803229B2 JP1266447A JP26644789A JP2803229B2 JP 2803229 B2 JP2803229 B2 JP 2803229B2 JP 1266447 A JP1266447 A JP 1266447A JP 26644789 A JP26644789 A JP 26644789A JP 2803229 B2 JP2803229 B2 JP 2803229B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- sol
- semiconductor fine
- fine particle
- dispersed glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は非線形光学効果を利用した光デバイスの基礎
をなす半導体微粒子分散ガラスの製造方法に関するもの
である。
をなす半導体微粒子分散ガラスの製造方法に関するもの
である。
従来の技術 従来の技術としては例えば日本セラミックス協会、19
89年年次大会講演要旨集336ページに記載されているよ
うなゾル−ゲル法によるCdS含有シリカガラスの作成法
がある。
89年年次大会講演要旨集336ページに記載されているよ
うなゾル−ゲル法によるCdS含有シリカガラスの作成法
がある。
この方法はシリコンのアルコキシド（Si（OC
2H5）４）を加水分解した後、メタノールに溶解させたC
d（CH3COO）２・2H2Oを加えて撹拌する。その後、水、
エタノール、アンモニア水の混合溶液を加えて撹拌を続
け、この溶液をシャーレに移行しゲル板を作成する。さ
らにこのゲル板を硫化水素（H2S）ガスを含んだ雰囲気
中に置き、硫化反応によってCdS含有ガラスを作成する
ものである。
2H5）４）を加水分解した後、メタノールに溶解させたC
d（CH3COO）２・2H2Oを加えて撹拌する。その後、水、
エタノール、アンモニア水の混合溶液を加えて撹拌を続
け、この溶液をシャーレに移行しゲル板を作成する。さ
らにこのゲル板を硫化水素（H2S）ガスを含んだ雰囲気
中に置き、硫化反応によってCdS含有ガラスを作成する
ものである。
また、J.Appl.Phys.63（３）,957 1988に開示されて
いるようなCdS微粒子ドープ薄膜ガラスがある。この薄
膜ガラスはターゲットにコーニング社製7059ガラスと、
CdSとを用い高周波マグネトロンスパッタリング法によ
り、7059ガラス中にCdSを２〜４重量％分散させたもの
である。
いるようなCdS微粒子ドープ薄膜ガラスがある。この薄
膜ガラスはターゲットにコーニング社製7059ガラスと、
CdSとを用い高周波マグネトロンスパッタリング法によ
り、7059ガラス中にCdSを２〜４重量％分散させたもの
である。
発明が解決しようとする課題 上記方法の半導体微粒子分散ガラスの製造方法では、
次のような２つの課題があった。
次のような２つの課題があった。
イ）ゾル−ゲル法の場合：ゲル体を硫化水素雰囲気中に
置き硫化反応によってCdS含有ガラスを作成するため、
ゲル体内部にまで均一にCdSを分散させることが困難で
ある。
置き硫化反応によってCdS含有ガラスを作成するため、
ゲル体内部にまで均一にCdSを分散させることが困難で
ある。
ロ）スパッタリング法を用いた場合：装置が高価である
とともにガラス薄膜の形成に時間かかり、（特にスパッ
タリング速度の小さなSiO2ガラスの形成の場合）厚膜を
形成するのが困難である。
とともにガラス薄膜の形成に時間かかり、（特にスパッ
タリング速度の小さなSiO2ガラスの形成の場合）厚膜を
形成するのが困難である。
本発明は、半導体微粒子を均質に分散したガラスの製
造方法を提供することを目的とする。
造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、ゾル−ゲル法に
より半導体微粒子分散ガラスを作成する過程において、
あらかじめ水もしくはアルコール可溶性のカチオン源と
イオウ化合物とを加えておいたゾルをゲル化させ、得ら
れたゲルを熱処理することにより半導体微粒子を分散さ
せることにより半導体微粒子分散ガラスを製造する。
より半導体微粒子分散ガラスを作成する過程において、
あらかじめ水もしくはアルコール可溶性のカチオン源と
イオウ化合物とを加えておいたゾルをゲル化させ、得ら
れたゲルを熱処理することにより半導体微粒子を分散さ
せることにより半導体微粒子分散ガラスを製造する。
作用 本発明の半導体微粒子分散ガラスの製造方法では、ゾ
ル−ゲル法により半導体微粒子分散ガラスを作成する過
程において、あらかじめカチオン源とイオウ源を加えて
おいたゾルをゲル化させ、得られたゲルを熱処理するこ
とにより組成に均一化が計られるため、薄膜、バルク、
ファイバー状等の形態を有する半導体微粒子分散ガラス
を得ることができる。
ル−ゲル法により半導体微粒子分散ガラスを作成する過
程において、あらかじめカチオン源とイオウ源を加えて
おいたゾルをゲル化させ、得られたゲルを熱処理するこ
とにより組成に均一化が計られるため、薄膜、バルク、
ファイバー状等の形態を有する半導体微粒子分散ガラス
を得ることができる。
実施例 本発明は、ゾル中にカチオン源とイオウ化合物とを加
えるため、ゾルの分散媒に可溶なカチオン源とイオウ化
合物が、より生成した塩がより均一に分散できるため好
ましい。ゾルの分散媒としては、水もしくはメタノー
ル、エタノール等のアルコールが専ら用いられる。
えるため、ゾルの分散媒に可溶なカチオン源とイオウ化
合物が、より生成した塩がより均一に分散できるため好
ましい。ゾルの分散媒としては、水もしくはメタノー
ル、エタノール等のアルコールが専ら用いられる。
カチオン源としてはカドミウム、亜鉛、鉛、セレン、
モリブデン等が挙げられる。その中でもカドミウム、亜
鉛、鉛化合物は、イオウ化合物と均一に反応して半導体
を形成し易いため好ましい。
モリブデン等が挙げられる。その中でもカドミウム、亜
鉛、鉛化合物は、イオウ化合物と均一に反応して半導体
を形成し易いため好ましい。
カドミウム化合物としては、例えばCdCl2,CdCO3,Cd
（NO3）2,Cd（CH3COO）2,Cd（HCOO）２等、亜鉛化合物
としては、例えばZnCl2,Zn（CHCOO）２等、また鉛化合
物としては、例えばPbCl2,PbCO3,Pb（NO3）2,Pb（CH3CO
O）２等が挙げられる。
（NO3）2,Cd（CH3COO）2,Cd（HCOO）２等、亜鉛化合物
としては、例えばZnCl2,Zn（CHCOO）２等、また鉛化合
物としては、例えばPbCl2,PbCO3,Pb（NO3）2,Pb（CH3CO
O）２等が挙げられる。
さらにイオウ化合物としては、例えばNaSH,（NH4）
2S,SC（NH2）２等が挙げられる。
2S,SC（NH2）２等が挙げられる。
以下本発明の実施例について説明する。
実施例１ 第１図に示す工程を経て、CdSドープSiO2ガラスを試
作した。
作した。
第１表に示した原料を用いてマトリックスガラスとな
るゾルを作製し、SiO2ガラスに対してドープするCdSが
重量比で３％になるように、以下のCd源およびイオウ化
合物（Ｓ源）をゾルに添加した。すなわちメタノールに
溶解させたCd（HCOO）２をゾルに撹拌しながら添加し、
その後メタノールに溶解させたSC（NH2）２を続いて添
加し、80℃で加熱してゾルをゲル化させた。さらにゲル
体（バルク状）に残存する有機物を燃焼するため、350
℃で加熱した。CdSの結晶粒径を制御するため500℃で２
時間熱処理した。
るゾルを作製し、SiO2ガラスに対してドープするCdSが
重量比で３％になるように、以下のCd源およびイオウ化
合物（Ｓ源）をゾルに添加した。すなわちメタノールに
溶解させたCd（HCOO）２をゾルに撹拌しながら添加し、
その後メタノールに溶解させたSC（NH2）２を続いて添
加し、80℃で加熱してゾルをゲル化させた。さらにゲル
体（バルク状）に残存する有機物を燃焼するため、350
℃で加熱した。CdSの結晶粒径を制御するため500℃で２
時間熱処理した。
この時得られたCdSの粒径は50〜80Aであり、微粒子の
CdSがSiO2中に分散していることがわかる。
CdSがSiO2中に分散していることがわかる。
このガラスの光学的特性を第２図に示す。
またCd源にメタノールに溶解させたCd（HCOO）２の代
わりに、CdCl2,CdCO3,Cd（NO3）２及びCd（CH3COO）２
を、そしてイオウ化合物のメタノールに溶解させたSC
（NH2）２の代わりにNaSH及び（NH4）2Sを用いても、第
２図とほぼ同様な特性が得られた。
わりに、CdCl2,CdCO3,Cd（NO3）２及びCd（CH3COO）２
を、そしてイオウ化合物のメタノールに溶解させたSC
（NH2）２の代わりにNaSH及び（NH4）2Sを用いても、第
２図とほぼ同様な特性が得られた。
さらに同様な原料、方法を用いて直径0.5mm、長さ20c
mのファイバー状CdSドープSiO2ガラスも試作することが
できた。
mのファイバー状CdSドープSiO2ガラスも試作することが
できた。
実施例２ 実施例１と同様な過程を経てZnSドープSiO2ガラスを
試作した。
試作した。
第１表に示した原料を用いてゾルを作製し、SiO2ガラ
スに対してドープするZnSが重量比で３％になるよう
に、以下のZn源およびイオウ化合物をゾルに添加した。
すなわちメタノールに溶解させたZn（CH3COO）２をゾル
に撹拌しながら添加し、その後メタノールに溶解させた
SC（NH2）２を続いて添加し、80℃で加熱してゾルをゲ
ル化させた。さらにゲル体（バルク状）に残存する有機
物を燃焼するため、350℃で加熱した。ZnSの結晶粒径を
制御するため500℃で２時間加熱した。
スに対してドープするZnSが重量比で３％になるよう
に、以下のZn源およびイオウ化合物をゾルに添加した。
すなわちメタノールに溶解させたZn（CH3COO）２をゾル
に撹拌しながら添加し、その後メタノールに溶解させた
SC（NH2）２を続いて添加し、80℃で加熱してゾルをゲ
ル化させた。さらにゲル体（バルク状）に残存する有機
物を燃焼するため、350℃で加熱した。ZnSの結晶粒径を
制御するため500℃で２時間加熱した。
この時得られたZnSの粒径は60〜80Aであった。
またZn源にZnCl2を、イオウ化合物にNaSH,（NH4）2S
を用いても実施例２と同様なZnSドープガラスを得るこ
とができた。
を用いても実施例２と同様なZnSドープガラスを得るこ
とができた。
実施例３ 実施例１と同様な過程を経てPbSドープSiO2ガラスを
試作した。
試作した。
第１表に示した原料を用いてゾルを作製し、SiO2ガラ
スに対して、ドープするPbSが重量比で３％になるよう
に、以下のPb源およびＳ源をゾルに添加した。すなわち
メタノールに溶解させたPb（CH3COO）２をゾルに撹拌し
ながら添加し、その後メタノールに溶解させたSC（N
H2）２を続いて添加し80℃で加熱してゾルをゲル化させ
た。さらにゲル体（バルク状）に残存する有機物を燃焼
するため350℃で加熱した。PbSの結晶粒径を制御するた
め500℃で２時間加熱した。
スに対して、ドープするPbSが重量比で３％になるよう
に、以下のPb源およびＳ源をゾルに添加した。すなわち
メタノールに溶解させたPb（CH3COO）２をゾルに撹拌し
ながら添加し、その後メタノールに溶解させたSC（N
H2）２を続いて添加し80℃で加熱してゾルをゲル化させ
た。さらにゲル体（バルク状）に残存する有機物を燃焼
するため350℃で加熱した。PbSの結晶粒径を制御するた
め500℃で２時間加熱した。
この時得られたPbSの粒径は60〜100Aであった。
またPb源にPbCl2,PbCO3及びPb（NO3）２を、そしてイ
オウ化合物にNaSH及び（NH4）2Sを用いても実施例３と
同様なPbSドープガラスを得ることができた。
オウ化合物にNaSH及び（NH4）2Sを用いても実施例３と
同様なPbSドープガラスを得ることができた。
実施例４ 実施例１と同様な過程を経てシリコンのアルコキシド
以外に、ほう素のアルコキシドあるいはチタンのアルコ
キシドを添加し、CdSドープSiO2−B2O3あるいはCdSドー
プSiO2−TiO2ガラスを試作したところ、実施例１とほぼ
同様な光学的特性を示す半導体ドープガラスを得ること
ができた。
以外に、ほう素のアルコキシドあるいはチタンのアルコ
キシドを添加し、CdSドープSiO2−B2O3あるいはCdSドー
プSiO2−TiO2ガラスを試作したところ、実施例１とほぼ
同様な光学的特性を示す半導体ドープガラスを得ること
ができた。
実施例５ 実施例１に示したゾルを用いて、厚み0.5mmの石英ガ
ラス基板上表に、CdSが重量比で５％含入した2.5μｍ厚
のSiO2ガラス薄膜をデッィピング法により形成し、光双
安定素子を作製した。
ラス基板上表に、CdSが重量比で５％含入した2.5μｍ厚
のSiO2ガラス薄膜をデッィピング法により形成し、光双
安定素子を作製した。
この素子の石英ガラス基板側から波長530nmのレーザ
光（N2光励起色素レーザ光）をスポット径５μｍで入射
した。
光（N2光励起色素レーザ光）をスポット径５μｍで入射
した。
次に入射光の強度と出射光の強度の関係を室温（25
℃）にて測定したところ、第３図に示したような双安定
特性を示した。
℃）にて測定したところ、第３図に示したような双安定
特性を示した。
実施例６ 実施例２に示したゾルを用いて、厚み0.5mmの石英ガ
ラス基板上表に、ZnSが重量比で５％含入した2.8μｍ厚
のSiO2ガラス薄膜をデッィピング法により形成し、光双
安定素子を作製した。
ラス基板上表に、ZnSが重量比で５％含入した2.8μｍ厚
のSiO2ガラス薄膜をデッィピング法により形成し、光双
安定素子を作製した。
この素子の石英ガラス基板側から波長530nmのレーザ
光（N2光励起色素レーザ光）をスポット径５μｍで入射
した。
光（N2光励起色素レーザ光）をスポット径５μｍで入射
した。
次に入射光の強度と出射光の強度の関係を室温（25
℃）にて測定したところ、第３図とほぼ同様な双安定特
性を示した。
℃）にて測定したところ、第３図とほぼ同様な双安定特
性を示した。
また本発明の方法によればアルコールに可溶な物質、
例えば（NH4）MoS4を用いてMoS2分散ガラスを試作する
ことができる。
例えば（NH4）MoS4を用いてMoS2分散ガラスを試作する
ことができる。
発明の効果 本発明の、あらかじめゾルの分散媒に可溶性のカチオ
ン源とイオウ化合物とを加えたゾルをゲル化させ、得ら
れたゲルを熱処理する半導体微粒子分散ガラスの製造方
法によれば、薄膜、バルク、ファイバー状等の形態を有
する均質な半導体微粒子分散ガラスを得ることが可能
で、その応用として光双安定素子等を作製することがで
きる。
ン源とイオウ化合物とを加えたゾルをゲル化させ、得ら
れたゲルを熱処理する半導体微粒子分散ガラスの製造方
法によれば、薄膜、バルク、ファイバー状等の形態を有
する均質な半導体微粒子分散ガラスを得ることが可能
で、その応用として光双安定素子等を作製することがで
きる。
第１図は本発明のゾル−ゲル法による半導体ドープガラ
スの製造行程を示す図、第２図は半導体ドープガラスの
光学的特性を示す図、第３図は光双安定特性を示す図で
ある。
スの製造行程を示す図、第２図は半導体ドープガラスの
光学的特性を示す図、第３図は光双安定特性を示す図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三露 常男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 西野 敦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−109236（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/35 C03B 8/02
Claims (3)
- 【請求項１】ゾル−ゲル法により半導体微粒子分散ガラ
スを作成する過程において、あらかじめゾルの分散媒に
可溶性のカチオン源と、NaSH、（NH4）2S、SC（NH2）２
のいずれかからなるイオウ化合物とを加えておいたゾル
をゲル化させ、得られたゲルを熱処理することにより半
導体微粒子を分散させることを特徴とする半導体微粒子
分散ガラスの製造方法。 - 【請求項２】カチオン源がカドミウム化合物、亜鉛化合
物あるいは鉛化合物の内の何れか一種であることを特徴
とする請求項１記載の半導体微粒子分散ガラスの製造方
法。 - 【請求項３】半導体微粒子分散ガラスが、バルク状、膜
状、あるいはファイバー状であることを特徴とする請求
項１もしくは２何れかに記載の半導体微粒子分散ガラス
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266447A JP2803229B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1266447A JP2803229B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03127033A JPH03127033A (ja) | 1991-05-30 |
| JP2803229B2 true JP2803229B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17431063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1266447A Expired - Fee Related JP2803229B2 (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803229B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4752832B2 (ja) * | 2007-10-23 | 2011-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109236A (ja) * | 1989-09-22 | 1991-05-09 | Hoya Corp | 半導体超微粒子分散ガラスの製造方法 |
-
1989
- 1989-10-13 JP JP1266447A patent/JP2803229B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03127033A (ja) | 1991-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1045383A (zh) | 刚性基质中的小粒子半导体 | |
| US5432635A (en) | Nonlinear optical material and method of manufacturing the same | |
| JP2803229B2 (ja) | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JPH07206451A (ja) | 合成石英ガラスの製造方法 | |
| JP2691276B2 (ja) | 半導体ドープマトリックスの製造方法 | |
| JP3086490B2 (ja) | 微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JP3286071B2 (ja) | 疎水性アンチモン含有酸化スズ微粒子の製法、熱線遮蔽コーティング液とその製法及び熱線遮蔽ガラスとその製法 | |
| JP2914550B2 (ja) | 非線形光学材料の製造方法 | |
| JPH03164726A (ja) | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JPH04276724A (ja) | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JP2717171B2 (ja) | 金属微粒子添加マトリックスの製造方法 | |
| JPH02271933A (ja) | 非線形光学材料の製造方法 | |
| JPH03199137A (ja) | 半導体微粒子分散非晶質体の製造方法 | |
| JPH04270131A (ja) | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JPH03141134A (ja) | 半導体微粒子を分散させた石英ガラスの製造方法 | |
| JPH04274222A (ja) | 非線形光学材料およびその製造方法 | |
| JPH02221130A (ja) | 半導体ドープガラス | |
| JPH05270842A (ja) | 金微粒子含有ガラス及びその製造方法 | |
| JPH04274223A (ja) | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JPS60131834A (ja) | 石英ガラスの製造方法 | |
| JPH03295826A (ja) | 半導体微粒子ドープシリカガラスの製造方法 | |
| JPS63151623A (ja) | 有機物含有シリカ系塊状体の製造方法 | |
| JPH04274224A (ja) | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 | |
| JPH03164721A (ja) | 非線形光学材料およびその製造方法 | |
| JPH02230223A (ja) | 非線形光学媒体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |