JP5134262B2 - Luminescent body and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、発光スペクトル幅の広い発光体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitter having a wide emission spectrum width and a method for producing the same.
白色光源では、紫外光により白色蛍光体を励起することにより白色光を得ることが行われている。このような白色光源に使用される従来の白色蛍光体は、その発光スペクトルには輝線が含まれており、白色蛍光体を用いた白色光源下での演色性は、必ずしも十分なものではなかった。 In a white light source, white light is obtained by exciting a white phosphor with ultraviolet light. A conventional white phosphor used for such a white light source has a bright line in its emission spectrum, and color rendering under a white light source using the white phosphor is not always sufficient. .
しかしながら、近年では、酸化シリコン(SiO2)にカーボン(C)を埋め込むことにより輝線を有しない白色の発光が観察されることが知られてきた(例えば、非特許文献1参照)。そこで、発光スペクトルに輝線を含まない白色発光体を得るため、酸化シリコンにカーボンが埋め込まれた白色発光体を種々の方法で作成することが提案されている。例えば、特許文献1では、炭化水素基で表面修飾されたフュームドシリカを熱処理することにより白色発光材料を作成することが提案されている。また、非特許文献4では、酸化シリコンへのカーボンのインプランテーションを行うことにより、酸化シリコンにカーボンが埋め込まれた白色発光体を作成することが提案されている。
However, in recent years, it has been known that white light emission having no bright line is observed by embedding carbon (C) in silicon oxide (SiO 2 ) (see, for example, Non-Patent Document 1). Therefore, in order to obtain a white light emitter that does not include an emission line in the emission spectrum, it has been proposed to create a white light emitter in which carbon is embedded in silicon oxide by various methods. For example,
しかしながら、これらの白色発光体の作成方法では、白色光源用の発光体として使用するために十分な発光強度を有する白色発光体を得ることは困難であった。この問題は、白色発光体を作成する場合のみならず、一般に、発光スペクトル幅の広い発光体を作成する際に共通する。 However, with these white light-emitting body preparation methods, it has been difficult to obtain a white light-emitting body having sufficient light emission intensity for use as a light-emitting body for a white light source. This problem is common not only when creating a white illuminant, but generally when creating an illuminant with a wide emission spectrum width.
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、発光強度の高く発光スペクトル幅の広い発光体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a light emitter having a high emission intensity and a wide emission spectrum width.
上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の発光体製造方法は、(a)多孔質シリコンを準備する工程と、(b)前記多孔質シリコンに形成された細孔内にカーボンクラスタを形成する工程と、(c)前記カーボンクラスタが形成された前記多孔質シリコンのシリコンを選択的に酸化する工程と、を備え、前記工程(b)は、炭化水素を含むガス雰囲気中で前記多孔質シリコンを熱処理する工程を含むことを特徴とする。 In order to achieve at least a part of the above object, the phosphor manufacturing method of the present invention includes (a) a step of preparing porous silicon, and (b) a carbon cluster in pores formed in the porous silicon. And (c) selectively oxidizing the silicon of the porous silicon on which the carbon clusters are formed, and the step (b) includes the step of forming the gas in a gas atmosphere containing hydrocarbons. It includes a step of heat-treating porous silicon .
この方法によれば、単位体積あたりの表面積が広い多孔質シリコンの細孔中にカーボンクラスタが形成された後、多孔質シリコンのシリコンが選択的に酸化される。これにより、カーボンクラスタは、多孔質シリコンの細孔に分散した形状が保持されたまま酸化シリコン中に埋め込まれる。そのため、発光に寄与すると考えられるカーボンクラスタと酸化シリコンとの界面の単位体積あたりの面積を広くすることができるので、発光強度が高く発光スペクトル幅の広い発光体を製造することができる。 According to this method, after carbon clusters are formed in pores of porous silicon having a large surface area per unit volume, the silicon of porous silicon is selectively oxidized. As a result, the carbon clusters are embedded in the silicon oxide while maintaining the shape dispersed in the pores of the porous silicon. Therefore, since the area per unit volume of the interface between the carbon cluster and silicon oxide that is considered to contribute to light emission can be widened, a light emitter having a high light emission intensity and a wide light emission spectrum width can be manufactured.
前記発光体製造方法は、さらに、(d)前記シリコンが選択的に酸化された前記多孔質シリコンを熱処理する工程を備えるものとしてもよい。 The light emitting body manufacturing method may further include (d) a step of heat-treating the porous silicon in which the silicon is selectively oxidized.
この方法によれば、発光スペクトル幅の広い発光体の発光強度をより高めることができる。 According to this method, it is possible to further increase the emission intensity of the light emitter having a wide emission spectrum width.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、発光体とその製造方法、その製造方法で製造された発光体、それらの発光体を用いた光源や発光デバイス、等の態様で実現することができる。 Note that the present invention can be realized in various modes. For example, it is realizable with aspects, such as a light-emitting body, its manufacturing method, the light-emitting body manufactured with the manufacturing method, a light source using these light-emitting bodies, and a light-emitting device.
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.発光体製造装置:
B.第1実施形態
C.第1実施形態の実施例:
D.第1実施形態のサンプル評価:
E.第2実施形態:
F.第2実施形態の実施例:
G.第2実施形態のサンプル評価:
Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.
A. Light emitter manufacturing equipment:
B. First Embodiment C. Example of the first embodiment:
D. Sample evaluation of the first embodiment:
E. Second embodiment:
F. Example of the second embodiment:
G. Sample evaluation of the second embodiment:
A.発光体製造装置:
図1は、発光体製造装置10の概略構成を示す概略構成図である。発光体製造装置10は、熱処理炉100と、熱処理炉100に4種類のガスを供給する4つのガス供給部200,300,400,500とを備えている。
A. Light emitter manufacturing equipment:
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of the light
熱処理炉100は、チャンバ110と、2つのフランジ120,130と、ヒータ140と、温度調節器150と、を備えている。チャンバ110は、石英ガラスで形成された管状の部材である。このチャンバ110の中心部には、試料SMPが配置される。チャンバ110の両端にはフランジ120,130が取り付けられている。一方のフランジ120には、ガス供給部200〜400が配管122を介して接続されている。もう一方のフランジ130には、チャンバ110を通過したガスを外部に放出するための配管132が接続されている。チャンバ110から配管132に送られたガスは、安全対策を施した後に大気中に放出される。これにより、チャンバ110内の圧力は、ほぼ大気圧に維持される。
The
チャンバ110の中央部には、チャンバ110の外周を取り囲むようにヒータ140が取り付けられている。ヒータ140のチャンバ110に接触する位置には、熱電対142が設けられている。ヒータ140と熱電対142とは、温度調節器150に接続されている。温度調節器150は、熱電対142の出力信号に基づいてヒータ140に供給する電流値を制御する。これにより、熱電対142付近のヒータ140の温度は、温度調節器150に予め設定された温度に調節される。ヒータ140の温度が調節されることにより、チャンバ110の中心部に配置された試料SMPは、ほぼ設定温度(すなわち、熱電対142の温度)まで加熱される。そのため、以下では、熱電対142により測定される温度を、「熱処理炉100の温度」ともいう。
A
第1のガス供給部200は、開閉弁210と流量調節弁220とを備えている。開閉弁210には、配管202を介してアセチレン(C2H2)が供給される。開閉弁210と流量調節弁220とは、配管212により接続されており、流量調節弁220と配管122とは、配管222により接続されている。開閉弁210を開状態にすることにより、アセチレンは、流量調節弁220を介してチャンバ110に供給される。この際、チャンバ110に供給されるアセチレンの流量は、流量調節弁220の開度に応じて設定される。
The first
第2のガス供給部300および第3のガス供給部400は、第1のガス供給部200と同様の構成となっている。第2のガス供給部300には、窒素(N2)が供給される。第2のガス供給部300に供給された窒素は、開閉弁310を開状態にすることにより、流量調節弁320で流量が調節されてチャンバ110に供給される。第3のガス供給部400には、酸素(O2)が供給される。第3のガス供給部400に供給された酸素は、開閉弁410を開状態にすることにより、流量調節弁420で流量が調節されてチャンバ110に供給される。
The second
第4のガス供給部500は、開閉弁510および流量調節弁520に加え、3つの開閉弁530〜550と、水(H2O)が貯留されたバブラ560と、を備えている。開閉弁510には、配管502を介してアルゴン(Ar)が供給される。流量調節弁520と開閉弁530とは、分岐配管522により接続されている。開閉弁530と配管122とは、分岐配管532により接続されている。開閉弁530の上流側の分岐配管522は、開閉弁540を介してバブラ560の水面下に開口を有する配管542に接続されている。開閉弁530の下流側の分岐配管532は、開閉弁550を介してバブラ560の水面上に開口を有する配管552に接続されている。
The fourth
第4のガス供給部500において、開閉弁510および開閉弁530を開状態にし、開閉弁540,550を閉状態にすることにより、第4のガス供給部500に供給されたアルゴンは、流量調節弁520で流量が調節されてチャンバ110に供給される。一方、開閉弁510および開閉弁540,550を開状態にし、開閉弁530を閉状態にすることにより、第4のガス供給部500に供給されたアルゴンは流量調節弁520で流量が調節された後、バブラ560を通過する。アルゴンがバブラ560を通過することにより、アルゴンはバブラ560に貯留されている水により湿潤状態となる。湿潤状態のアルゴンに含まれる水蒸気の量は、バブラ560内の水温により調節される。
In the fourth
B.第1実施形態:
図2は、第1実施形態における発光体の製造工程を示すフローチャートである。図3は、図2に示す発光体の製造工程における試料の状態を模式的に示す模式図である。
B. First embodiment:
FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process of the light emitter in the first embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the state of the sample in the manufacturing process of the light emitter shown in FIG.
ステップS10では、発光体の出発原料となる多孔質シリコン(ポーラスシリコン)が準備される。図3(a)に示すように、準備される多孔質シリコン600は、多孔質層610と基板620とを有している。多孔質層610には表面から連続する細孔612が多数形成されており、多孔質層610のシリコン(Si)は微結晶化し微結晶シリコン614となっている。このような多孔質シリコン600は、例えば、p型のシリコン単結晶基板を陽極酸化処理することにより形成される。但し、多孔質シリコンとしては、孔径が2〜50nmの表面から連続する細孔を有するものであれば、他の方法により形成されたものを使用することもできる。例えば、多結晶シリコンから形成された多孔質シリコンを使用することもできる。多結晶シリコンからの多孔質シリコンの形成については、"Variation of Photoluminescence Properties of Stain-Etched Si with Crystallinity of Starting Polycrystalline Si Films"(K.Haga et al., Journal of Applied Physics, Vol. 33 (1994) pp. L1733-L1736)や、"Study of luminescent porous polycrystallin silicon thin films"(P.G.Han et al., Journal of Vacuum Science and Technology B, Vol. 14 (1996), pp. 824-826)等に記載がある。なお、多孔質シリコンとしては、孔径が5〜20nmの細孔を有するものを用いるのがより好ましい。
In step S10, porous silicon (porous silicon) serving as a starting material for the light emitter is prepared. As shown in FIG. 3A, the prepared
図2のステップS20では、ステップS10で準備された多孔質シリコンに炭化処理が施される。具体的には、多孔質シリコンを熱処理炉100(図1)のチャンバ110中心部に配置して、窒素をチャンバ110に供給しながら熱処理炉100を炭化処理温度に昇温する。そして、熱処理炉100の温度が炭化処理温度に達してから、試料SMP(多孔質シリコン)の温度がほぼ炭化処理温度となるように所定の時間待機した後、チャンバ110へのアセチレンの供給を開始する。アセチレンの供給開始から炭化処理時間が経過した後、アセチレンの供給を停止するとともに、熱処理炉100の降温を開始する。なお、第1実施形態では、炭化処理をアセチレンと窒素との混合ガス雰囲気中で行っているが、一般に、炭化処理は、炭化水素と不活性ガスとの混合ガス雰囲気中で行なうことが可能である。炭化水素としては、メタン(CH4)、エタン(C2H6)、エチレン(C2H4)、およびアセチレン(C2H2)等を使用することができる。但し、炭化水素としては、アセチレンを使用するのがより好ましい。不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム(He)、アルゴン等を使用することができる。
In step S20 of FIG. 2, carbonization is performed on the porous silicon prepared in step S10. Specifically, porous silicon is disposed in the center of the
炭化処理温度は、400〜1000℃の範囲で適宜設定することが可能であるが、500〜900℃の範囲内で設定するのがより好ましい。混合ガス中の不活性ガスと炭化水素との体積比は、4:1〜1:2とすることができるが、3:1〜1:1とするのがより好ましく、2:1〜1:1とするのがさらに好ましい。炭化処理時間は、混合ガス中の不活性ガスと炭化水素との体積比、炭化処理温度等に応じて15分〜1時間の間で適宜設定される。ステップS20における炭化処理によって、図3(b)に示すように、多孔質シリコン600の細孔612内には、炭素のクラスタ(カーボンクラスタ)630が形成される。
The carbonization temperature can be appropriately set in the range of 400 to 1000 ° C, but is more preferably set in the range of 500 to 900 ° C. The volume ratio of the inert gas to the hydrocarbon in the mixed gas can be 4: 1 to 1: 2, more preferably 3: 1 to 1: 1, and 2: 1 to 1 :. More preferably, it is 1. The carbonization time is appropriately set between 15 minutes and 1 hour depending on the volume ratio of the inert gas to the hydrocarbon in the mixed gas, the carbonization temperature, and the like. By the carbonization process in step S20, as shown in FIG. 3B, carbon clusters (carbon clusters) 630 are formed in the
図2のステップS30では、ステップS20で炭化処理が施された多孔質シリコンに、シリコンを選択的に酸化する選択酸化処理が施される。具体的には、炭化処理が施された多孔質シリコンを熱処理炉100(図1)のチャンバ110中心部に配置する。そして、バブラ560(図1)を通過させた湿潤状態のアルゴンをチャンバ110に供給しながら熱処理炉100を酸化処理温度に昇温する。試料SMP(炭化処理が施された多孔質シリコン)がほぼ酸化処理温度にまで達してから酸化処理時間が経過した後、熱処理炉100の降温を開始する。なお、第1実施形態では、選択酸化処理を湿潤状態のアルゴン雰囲気中で行っているが、一般に、選択酸化処理は、湿潤状態の不活性ガス雰囲気中で行なうことが可能である。炭化処理と同様に、不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン等を使用することができる。なお、このようにステップS30の選択酸化処理では、湿潤状態の不活性ガスにより酸化処理が行われるので、選択酸化処理を「湿式酸化処理」と呼ぶこともできる。但し、湿式酸化処理とは異なる方法でシリコンを選択的に酸化できれば、他の方法を用いることもできる。
In step S30 of FIG. 2, a selective oxidation process for selectively oxidizing silicon is performed on the porous silicon that has been carbonized in step S20. Specifically, the porous silicon that has been carbonized is placed in the center of the
酸化処理温度は、500〜1000℃の範囲で適宜設定することが可能であるが、600〜900℃の範囲内で設定するのがより好ましい。バブラ560の温度は、バブラ560からチャンバ110の間を接続する配管552,532,122中での結露を抑制するとともに、不活性ガス中の水蒸気量をより多くするために常温(約25℃)に設定される。但し、例えば、配管552,532,122を加熱することにより配管552,532,122中での結露が抑制可能であれば、バブラ560の温度を常温よりも高くすることができる。選択酸化処理の時間は、不活性ガス中の水蒸気量、酸化処理温度等に応じて5分〜6時間の間で適宜変更される。但し、選択酸化処理時間は、10分〜5時間とするのがより好ましく、さらに好ましくは、30分〜4時間に設定される。
The oxidation treatment temperature can be appropriately set in the range of 500 to 1000 ° C, but is more preferably set in the range of 600 to 900 ° C. The temperature of the
ステップS30における選択酸化処理によって、図3(c)に示すように、多孔質層610の微結晶シリコン614は酸化され、多孔質性の酸化シリコン(SiO2)642を含む酸化シリコン層640が形成される。酸化シリコン642には、細孔612内に形成されたカーボンクラスタ630が酸化されずに残り、表面から連続するカーボンクラスタ630が埋め込まれる。なお、酸化シリコン層640と基板620との界面では、基板620の酸化も進行する。そのため、酸化シリコン層640と基板620との界面の酸化シリコンは、基板620の酸化により形成されたものとなる。
By the selective oxidation process in step S30, the
C.第1実施形態の実施例:
[サンプルの作成]
第1実施形態の実施例では、まず、比抵抗が0.015〜0.025Ω・cmのp型シリコン単結晶基板を準備した。準備したシリコン単結晶基板に、40%のフッ化水素酸(HF)とエタノールとを1:1の比率で混合した溶液中で陽極酸化処理を施した。陽極酸化処理は、暗黒中で8分行った。陽極酸化処理の際の電流密度を制御することにより、準備したシリコン単結晶基板から、気孔率の異なる2種類の多孔質シリコンが得られた。これらの多孔質シリコンの状態を透過型電子顕微鏡(TEM)で評価を行った。気孔率の高い多孔質シリコンの細孔径は、約15〜20nmであった。気孔率の低い多孔質シリコンの細孔径は、約5〜10nmであった。多孔質層の厚さは、2つの多結晶シリコンのいずれも、約2.5μmであった。得られた2種類の多孔質シリコンのうち、気孔率の高い多孔質シリコンの一部をサンプルとして抽出した。
C. Example of the first embodiment:
[Create sample]
In the example of the first embodiment, first, a p-type silicon single crystal substrate having a specific resistance of 0.015 to 0.025 Ω · cm was prepared. The prepared silicon single crystal substrate was anodized in a solution in which 40% hydrofluoric acid (HF) and ethanol were mixed at a ratio of 1: 1. The anodizing treatment was performed for 8 minutes in the dark. By controlling the current density during the anodic oxidation treatment, two types of porous silicon having different porosities were obtained from the prepared silicon single crystal substrate. The state of these porous silicon was evaluated with a transmission electron microscope (TEM). The pore diameter of porous silicon having a high porosity was about 15 to 20 nm. The pore diameter of the porous silicon having a low porosity was about 5 to 10 nm. The thickness of the porous layer was about 2.5 μm for both of the two polycrystalline silicons. Of the obtained two types of porous silicon, a part of porous silicon having a high porosity was extracted as a sample.
次に、得られた2種類の多孔質シリコンに、炭化処理を施した。炭化処理は、チャンバ110(図1)に毎分1.5lの窒素と毎分1lのアセチレンとを供給して、30分間行った。炭化処理温度は、650℃、850℃および1000℃の3条件とした。炭化処理の昇温時および降温時には、チャンバ110に毎分1.5lの窒素を供給した。炭化処理後の多孔質シリコンの一部をサンプルとして抽出した。
Next, carbonization was performed on the two types of porous silicon obtained. The carbonization process was performed for 30 minutes by supplying 1.5 liters of nitrogen and 1 liter of acetylene per minute to the chamber 110 (FIG. 1). The carbonization temperature was three conditions of 650 ° C., 850 ° C. and 1000 ° C. When the temperature of the carbonization treatment was raised and lowered, 1.5 l of nitrogen was supplied to the
次いで、炭化処理を施した多孔質シリコンに、選択酸化処理を施した。選択酸化処理は、チャンバ110にバブラ560を通過させ湿潤状態となったアルゴン(Ar+H2O)を毎分0.9lの流量で供給して、3時間行った。酸化処理温度は、650℃、800℃および950℃の3条件とした。選択酸化処理の昇温時および降温時には、チャンバ110に毎分0.9lの乾燥状態のアルゴンを供給した。
Next, selective oxidation treatment was performed on the porous silicon that had been carbonized. The selective oxidation treatment was performed for 3 hours by supplying argon (Ar + H 2 O) that had been wetted by passing the
比較例として、炭化処理を施した多孔質シリコンに、第1実施形態とは別の方法で酸化処理を施した。酸化処理は、ステップS30(図2)の選択酸化処理においてチャンバ110に供給する湿潤状態のアルゴンに換えて、乾燥状態のアルゴンと酸素の混合ガス(Ar+O2)を供給することにより行った。他の手順については、ステップS30の選択酸化処理と同一とした。酸化処理は、チャンバ110に毎分0.9lのアルゴンと毎分0.3lの酸素を供給して、3時間行った。酸化処理温度は、650℃、800℃および950℃の3条件とした。なお、この酸化処理は、乾燥状態のガス雰囲気中で処理が行われるので、「乾式酸化処理」とも呼ぶことができる。
As a comparative example, oxidation treatment was performed on porous silicon that had been carbonized by a method different from that of the first embodiment. The oxidation process was performed by supplying a dry argon / oxygen mixed gas (Ar + O 2 ) in place of the wet argon supplied to the
このように得られたサンプルのうち、以下で評価結果を示すサンプルを次の表に示す。なお、以下では、評価したサンプルをサンプルの番号(#1〜#16)を用いて参照する。
D.第1実施形態のサンプル評価:
[電子顕微鏡による観察]
選択酸化処理前後の多孔質層610(図3)の状態を、透過型電子顕微鏡により観察した。図4は、選択酸化処理前後のサンプルの透過型電子顕微鏡観察結果を示す説明図である。図4(a)は、高気孔率の多孔質シリコンに1000℃で炭化処理処理を行った状態のサンプル(#2)の観察結果を示している。図4(b)は、図4(b)と同一条件で形成されたサンプルに800℃で選択酸化処理を行った状態のサンプル(#4)の観察結果を示している。図4(a)および図4(b)は、それぞれのサンプルの透過型電子顕微鏡断面像(以下、「断面像」とも呼ぶ)と多孔質層610(図3)およびカーボンクラスタ630を含んだ酸化シリコン層640(図3)の電子線回折像(左上部分)を示している。
D. Sample evaluation of the first embodiment:
[Observation with electron microscope]
The state of the porous layer 610 (FIG. 3) before and after the selective oxidation treatment was observed with a transmission electron microscope. FIG. 4 is an explanatory view showing the result of observation with a transmission electron microscope of the sample before and after the selective oxidation treatment. FIG. 4A shows an observation result of the sample (# 2) in a state in which carbonization treatment is performed at 1000 ° C. on porous silicon having a high porosity. FIG. 4B shows an observation result of the sample (# 4) in a state where the selective oxidation treatment is performed at 800 ° C. on the sample formed under the same conditions as in FIG. 4 (a) and 4 (b) show a transmission electron microscope cross-sectional image (hereinafter also referred to as “cross-sectional image”) of each sample, an oxidation including a porous layer 610 (FIG. 3) and
図4(a)の選択酸化処理前の断面像では、多孔質シリコンの表面から内部に向かって延びる多孔質構造が明瞭に観察された。また、電子線回折像から、多孔質シリコンが基板と同じ方位関係を有する結晶であることが判った。一方、図4(b)の電子線回折像から、多孔質シリコンが酸化によってアモルファス化していることが判った。しかしながら、多孔質構造は、選択酸化処理前に比べて崩れてはいるものの、選択酸化処理後においても認められた。 In the cross-sectional image before the selective oxidation treatment in FIG. 4A, the porous structure extending from the surface of the porous silicon toward the inside was clearly observed. Further, from the electron beam diffraction image, it was found that the porous silicon was a crystal having the same orientation relationship as that of the substrate. On the other hand, it was found from the electron diffraction image of FIG. 4B that the porous silicon was made amorphous by oxidation. However, the porous structure was observed even after the selective oxidation treatment, although it collapsed as compared with that before the selective oxidation treatment.
[ラマン散乱によるシリコンの状態評価]
図5および図6は、ラマン散乱を用いてシリコンの状態を評価した結果を示すグラフである。シリコンの状態の評価は、サンプルに波長514nmのアルゴンレーザ光を照射し、サンプルからの後方散乱光のラマンスペクトルを測定することにより行った。図5および図6の横軸は、ラマンシフトを表している。縦軸は、後方散乱光の強度(信号強度)を表している。なお、信号強度は、任意単位(AU)としている。ラマンスペクトルの測定は、炭化処理と選択酸化処理とのいずれをも行わなかった高気孔率の多孔質シリコン(サンプル#1)と、1000℃で炭化処理を行った高気孔率の多孔質シリコン(サンプル#2〜#8)について行った。
[Evaluation of silicon state by Raman scattering]
5 and 6 are graphs showing the results of evaluating the state of silicon using Raman scattering. The silicon state was evaluated by irradiating the sample with an argon laser beam having a wavelength of 514 nm and measuring the Raman spectrum of the backscattered light from the sample. The horizontal axis of FIG. 5 and FIG. 6 represents the Raman shift. The vertical axis represents the intensity of the backscattered light (signal intensity). The signal intensity is an arbitrary unit (AU). The Raman spectrum was measured using porous silicon with high porosity (sample # 1) that was not carbonized or selectively oxidized, and porous silicon with high porosity that was carbonized at 1000 ° C. (sample # 1). It carried out about sample # 2- # 8).
図5のグラフは、炭化処理と選択酸化処理のいずれをも行わなかった高気孔率の多孔質シリコン(サンプル#1)と、1000℃での炭化処理のみを行った高気孔率の多孔質シリコン(サンプル#2)のラマンスペクトルを示している。 The graph of FIG. 5 shows high porosity porous silicon (sample # 1) that was not carbonized or selectively oxidized and high porosity porous silicon that was only carbonized at 1000 ° C. The Raman spectrum of (Sample # 2) is shown.
図5のグラフに示されるように、炭化処理と酸化処理のいずれをも行わなかったサンプル(#1)のスペクトルには、多孔質シリコン600(図3)中の微結晶シリコンに由来する波数500cm-1付近のピークと、基板620に由来する波数520cm-1付近のピークと、の2つのピークが観察された。一方、1000℃での炭化処理のみを行ったサンプル(#2)のスペクトルには、基板620のピークが認められなかった。これは、炭化処理を行うことにより、多孔質層610の細孔612の内部にカーボンクラスタ630が形成されたことにより、レーザ光が基板620に到達しなくなったものと考えられる。
As shown in the graph of FIG. 5, the spectrum of the sample (# 1) that has not been carbonized or oxidized has a wave number of 500 cm derived from microcrystalline silicon in the porous silicon 600 (FIG. 3). and nearby peaks -1, and the peak near the
図6のグラフは、1000℃での炭化処理を施した高気孔率の多孔質シリコンに、さらに4つの異なる条件で酸化処理を施したサンプルのラマンスペクトルを示している。上側の2つのスペクトルは、650℃で酸化処理を行ったサンプル(#6,#3)のラマンスペクトルを示している。また、下側の2つのスペクトルは、800℃で酸化処理を行ったサンプル(#7,#4)のラマンスペクトルを示している。 The graph of FIG. 6 shows a Raman spectrum of a sample obtained by subjecting high porosity porous silicon subjected to carbonization treatment at 1000 ° C. to oxidation treatment under four different conditions. The upper two spectra show the Raman spectra of the samples (# 6, # 3) subjected to the oxidation treatment at 650 ° C. The lower two spectra show the Raman spectra of the samples (# 7, # 4) subjected to the oxidation treatment at 800 ° C.
図6のグラフから判るように、650℃での乾式酸化処理を行ったサンプル(#6)と、650℃での湿式酸化処理を行ったサンプル(#3)とのラマンスペクトルの形状は、いずれも酸化処理前(図5の#2)のラマンスペクトルとほぼ同じであった。 As can be seen from the graph of FIG. 6, the shape of the Raman spectrum of the sample (# 6) subjected to the dry oxidation at 650 ° C. and the sample (# 3) subjected to the wet oxidation at 650 ° C. Was almost the same as the Raman spectrum before the oxidation treatment (# 2 in FIG. 5).
800℃で乾式酸化処理を行ったサンプル(#7)では、微結晶シリコンのピークは、酸化処理前と比較して大きく変化していないが、基板のピークが認められた。これに対し、800℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#4)では、微結晶シリコンのピークが消滅し、基板のピークのみが観察された。この結果から、800℃の湿式酸化処理により、多孔質シリコン600(図3)中の微結晶シリコン614のほとんどが酸化して透明な酸化シリコン642となったものと判断される。なお、グラフには示していないが、950℃での酸化処理を行ったサンプル(#5,#8)では、800℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#4)と同様に、微結晶シリコンのピークは認められなかった。このことから、少なくとも800℃以下の酸化処理温度においては、湿式酸化処理による微結晶シリコンの酸化速度は、乾式酸化処理による微結晶シリコンの酸化速度に比べて速くなることが判った。
In the sample (# 7) subjected to the dry oxidation treatment at 800 ° C., the peak of microcrystalline silicon was not significantly changed compared to that before the oxidation treatment, but the peak of the substrate was observed. In contrast, in the sample (# 4) subjected to the wet oxidation treatment at 800 ° C., the microcrystalline silicon peak disappeared and only the substrate peak was observed. From this result, it is determined that most of the
[ラマン散乱によるカーボンクラスタの状態評価]
図7は、ラマン散乱を用いてカーボンクラスタの状態を評価した結果を示すグラフである。カーボンクラスタの状態の評価は、シリコンの状態評価と同様に、サンプルに波長514nmのアルゴンレーザ光を照射し、サンプルからの後方散乱光のラマンスペクトルを測定することにより行った。図7の横軸はラマンシフトを表しており、縦軸は信号強度を表している。信号強度は、任意単位(AU)としている。ラマンスペクトルの測定は、1000℃で炭化処理を行った高気孔率の多孔質シリコン(サンプル#2〜#8)について行った。
[Evaluation of carbon cluster state by Raman scattering]
FIG. 7 is a graph showing the results of evaluating the state of carbon clusters using Raman scattering. Evaluation of the state of the carbon cluster was performed by irradiating the sample with an argon laser beam having a wavelength of 514 nm and measuring the Raman spectrum of the backscattered light from the sample, in the same manner as the evaluation of the state of silicon. The horizontal axis in FIG. 7 represents the Raman shift, and the vertical axis represents the signal intensity. The signal intensity is an arbitrary unit (AU). The measurement of the Raman spectrum was performed on porous silicon (
図7のグラフに示すように、酸化処理を行っていないサンプル(#2)では、波数1370cm-1と波数1590cm-1にピークが観測された。これらのピークは、D−バンドおよびG−バンドと呼ばれる炭素に由来するピークである。同様に、650℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#3)でも、D−バンドおよびG−バンドのピークが観測された。800℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#4)では、D−バンドおよびG−バンドのピークはいずれも酸化処理を行っていないサンプル(#2)や650℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#3)よりも低くなっているが、これらのピークのいずれもが認められる。これに対し、650℃で乾式酸化処理を行ったサンプル(#6)では、D−バンドおよびG−バンドのいずれのピークも観測されなかった。また、グラフには示していないが、950℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#5)と、800℃と950℃で乾式酸化処理を行ったサンプル(#7,#8)とでも、650℃で乾式酸化処理を行ったサンプル(#6)と同様に、D−バンドおよびG−バンドのいずれのピークも観測されなかった。このことから、乾式酸化処理を行うことにより、多孔質シリコン600(図3)の細孔612に形成されたカーボンクラスタ630は酸化されることが判った。また、950℃以上の酸化処理温度では、湿式酸化処理によってもカーボンクラスタ630が酸化されることが判った。
As shown in the graph of FIG. 7, the sample (# 2) not subjected to oxidation treatment, a peak was observed at a wavenumber of 1370 cm -1 and a wavenumber 1590 cm -1. These peaks are peaks derived from carbon called D-band and G-band. Similarly, D-band and G-band peaks were also observed in the sample (# 3) subjected to wet oxidation at 650 ° C. In the sample (# 4) subjected to the wet oxidation treatment at 800 ° C., the D-band and G-band peaks are not subjected to the oxidation treatment (# 2), and the sample subjected to the wet oxidation treatment at 650 ° C. All of these peaks are observed, although lower than (# 3). In contrast, in the sample (# 6) subjected to the dry oxidation treatment at 650 ° C., neither the D-band nor the G-band peak was observed. Further, although not shown in the graph, the sample (# 5) subjected to the wet oxidation treatment at 950 ° C. and the sample (# 7, # 8) subjected to the dry oxidation treatment at 800 ° C. and 950 ° C. are also 650 Similar to the sample (# 6) subjected to the dry oxidation treatment at 0 ° C., neither the D-band nor the G-band peak was observed. From this, it was found that the
以上のシリコンとカーボンクラスタの状態の評価結果から、少なくとも800℃以下の酸化処理温度において湿式酸化処理することにより、カーボンクラスタ630(図3)の酸化は抑制され、多孔質シリコン600(図3)が有する微結晶シリコン614が選択的に酸化されることが判った。
From the above evaluation results of the states of silicon and carbon clusters, the oxidation of the carbon clusters 630 (FIG. 3) is suppressed by performing wet oxidation treatment at an oxidation treatment temperature of at least 800 ° C. It was found that the
[フォトルミネッセンスの評価]
図8ないし図12は、フォトルミネッセンスの評価結果を示すグラフである。これらのグラフの横軸は、波長を表しており、縦軸は発光強度を表している。なお、発光強度は、任意単位(AU)としている。フォトルミネッセンスの評価は、サンプルを波長351nmのアルゴンレーザ光で励起し、サンプルからの発光スペクトルを測定することにより行った。アルゴンレーザ光(励起光)の強度は、2mWとした。
[Evaluation of photoluminescence]
8 to 12 are graphs showing the evaluation results of photoluminescence. The horizontal axis of these graphs represents the wavelength, and the vertical axis represents the emission intensity. The emission intensity is in arbitrary units (AU). Photoluminescence was evaluated by exciting the sample with an argon laser beam having a wavelength of 351 nm and measuring the emission spectrum from the sample. The intensity of the argon laser light (excitation light) was 2 mW.
まず、炭化処理を行っていない多孔質シリコン(サンプル#1)と、1000℃で炭化処理を行ったサンプル(#2〜#8)と、のフォトルミネッセンス強度の評価を行った。図8は、これらのサンプル(#1〜#8)のうちフォトルミネッセンスが観測されたサンプル(#1,#3,#4)の発光スペクトルを示すグラフである。なお、図8のグラフでは、炭化処理と湿式酸化処理を行ったサンプルのスペクトルを実線で示し、炭化処理を行っていないサンプルのスペクトルを破線で示している。 First, the photoluminescence intensity of porous silicon that was not carbonized (sample # 1) and samples that were carbonized at 1000 ° C. (# 2 to # 8) were evaluated. FIG. 8 is a graph showing an emission spectrum of samples (# 1, # 3, # 4) in which photoluminescence is observed among these samples (# 1 to # 8). In the graph of FIG. 8, the spectrum of the sample subjected to carbonization treatment and wet oxidation treatment is indicated by a solid line, and the spectrum of the sample not subjected to carbonization treatment is indicated by a broken line.
図8のグラフに示すように、炭化処理を行っていない多孔質シリコン(サンプル#1)では、典型的な多孔質シリコンと同様に、ピーク波長が約700nmの赤色の発光が観察された。なお、サンプル#1のスペクトルの振動は、多孔質層610(図3)での干渉を示している。また、他のスペクトルにおいて観察される振動は、酸化シリコン層640(図3)での干渉を示している。一方、炭化処理のみを行った多孔質シリコン(#2)では、フォトルミネッセンスは観測されなかった。また、上述のようにカーボンクラスタが酸化されたと考えられる乾式酸化処理を行ったサンプル(#6〜#8)と950℃で湿式酸化処理を行ったサンプルでは、フォトルミネッセンスは観測されなかった。
As shown in the graph of FIG. 8, red light having a peak wavelength of about 700 nm was observed in the porous silicon (sample # 1) that was not carbonized as in the case of typical porous silicon. Note that the vibration of the spectrum of
650℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#3)では、発光強度は低いものの、ピーク波長が約500nmのスペクトル幅の広い発光が観測された。800℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#4)では、発光の面積強度が650℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(#3)の10倍以上の白色の発光が観測された。ここで、面積強度とは、発光強度の積分値(すなわち、スペクトルの下側の領域の面積)をいう。なお、これらのサンプル(#3,#4)を10%のフッ化水素酸水溶液に5分間浸漬することによりフォトルミネッセンスは観測されなくなった。このことから、これらのサンプル(#3,#4)は、酸化シリコン層640(図3)中にカーボンクラスタ630が埋め込まれることにより発光したものと考えられる。
In the sample (# 3) subjected to the wet oxidation treatment at 650 ° C., although the emission intensity was low, emission with a broad spectrum width having a peak wavelength of about 500 nm was observed. In the sample (# 4) subjected to the wet oxidation treatment at 800 ° C., white emission of 10 times or more of the sample (# 3) subjected to the wet oxidation treatment at 650 ° C. was observed. Here, the area intensity refers to an integral value of the emission intensity (that is, the area of the lower region of the spectrum). In addition, when these samples (# 3, # 4) were immersed in a 10% hydrofluoric acid aqueous solution for 5 minutes, photoluminescence was not observed. From this, it is considered that these samples (# 3, # 4) emitted light when
次に、650℃および850℃で炭化処理を行ったサンプル(#9〜16)のフォトルミネッセンスの評価を行った。図9ないし図12は、これらのサンプル(#9〜16)の発光スペクトルを示すグラフである。なお、これらのグラフでは、気孔率の高いサンプルのスペクトルを実線で示し、気孔率の低いサンプルのスペクトルを破線で示している。 Next, the photoluminescence of the samples (# 9 to 16) subjected to carbonization at 650 ° C. and 850 ° C. was evaluated. 9 to 12 are graphs showing emission spectra of these samples (# 9 to 16). In these graphs, the spectrum of a sample having a high porosity is indicated by a solid line, and the spectrum of a sample having a low porosity is indicated by a broken line.
図9のグラフは、650℃で炭化処理を行い、650℃で湿式酸化処理を行った多孔質シリコン(サンプル#11,#15)の発光スペクトルを示している。これらのサンプルにおいても、フォトルミネッセンスが観測された。なお、気孔率の高いサンプル(#11)のピーク波長は約450nmであり、気孔率の低いサンプル(#15)のピーク波長の約500nmよりも短くなっていた。そのため、気孔率の低いサンプル(#15)の発光は白色を呈していたが、気孔率の高いサンプル(#11)はやや青みがかった白色を呈していた。
The graph of FIG. 9 shows the emission spectrum of porous silicon (
図10のグラフは、850℃で炭化処理を行い、650℃で湿式酸化処理を行った多孔質シリコン(サンプル#9,#13)の発光スペクトルを示している。これらのサンプルにおいても、フォトルミネッセンスが観測された。650℃で炭化処理を行ったサンプル(図9の#11,15)と同様に、図10のサンプルにおいても、気孔率の高いサンプル(#9)のピーク波長(約430nm)は、気孔率の低いサンプル(#13)のピーク波長(約500nm)よりも短くなっていた。また、発光強度は、650℃で炭化処理を行ったサンプルよりも高くなった。
The graph of FIG. 10 shows an emission spectrum of porous silicon (
図11のグラフは、650℃で炭化処理を行い、800℃で湿式酸化処理を行った多孔質シリコン(サンプル#12,#16)の発光スペクトルを示している。これらのサンプルでは、650℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(図9の#11,15および図10の#9,#13)よりも強いフォトルミネッセンスが観測された。なお、図11のサンプルにおいても、気孔率の高いサンプル(#12)の発光波長は、気孔率の低いサンプル(#16)の発光波長よりも短くなった。
The graph of FIG. 11 shows the emission spectrum of porous silicon (
図12のグラフは、850℃で炭化処理を行い、800℃で湿式酸化処理を行った多孔質シリコン(サンプル#10,#14)の発光スペクトルを示している。これらのサンプルの発光強度は、650℃で炭化処理を行い、800℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(図11の#12,#16)よりも低いものの、650℃で湿式酸化処理を行ったサンプル(図9の#11,15および図10の#9,#13)よりも高かった。一方、図12のサンプルでは、図9ないし図11で発光スペクトルを示したサンプルとは異なり、気孔率の高いサンプル(#10)の発光波長と、気孔率の低いサンプル(#14)の発光波長とは、ほぼ同じであった。
The graph of FIG. 12 shows an emission spectrum of porous silicon (
以上のフォトルミネッセンスの評価結果から、多孔質シリコン600(図3)に炭化処理を行った後、微結晶シリコン614を選択的に酸化させることにより、発光スペクトル幅の広い発光体が得られることが判った。また、表面から連続する細孔612に形成されたカーボンクラスタが、微結晶シリコン614を酸化することにより形成される酸化シリコン層640に埋め込まれることにより発光体が形成されることが判った。
From the above photoluminescence evaluation results, it is possible to obtain a light emitter with a wide emission spectrum width by selectively oxidizing the
[第1実施形態の効果]
カーボンクラスタが埋め込まれた酸化シリコンで構成される発光スペクトル幅の広い発光体は、カーボンクラスタと酸化シリコンとの界面で発光するものと推定される。第1実施形態では、単位体積あたりの表面積が広い多孔質シリコンの細孔中にカーボンクラスタが形成される。カーボンクラスタの形成の後、多孔質シリコンのシリコンを選択的に酸化することにより、カーボンクラスタは、多孔質シリコンの細孔に分散した形状が保持されたまま酸化シリコン中に埋め込まれる。そのため、カーボンクラスタと酸化シリコンとの界面の単位体積あたりの面積が広い発光体を形成され、発光スペクトル幅が広い発光体の発光強度をより高くすることができる。この第1実施形態により形成された発光体は、細孔の構造を反映して、酸化シリコン層にその表面から内部に向かって連続するカーボンクラスタが埋め込まれた構造を有している。
[Effect of the first embodiment]
It is presumed that an illuminant having a wide emission spectrum width composed of silicon oxide in which carbon clusters are embedded emits light at the interface between the carbon clusters and silicon oxide. In the first embodiment, carbon clusters are formed in the pores of porous silicon having a large surface area per unit volume. After the formation of the carbon clusters, the silicon of the porous silicon is selectively oxidized, so that the carbon clusters are embedded in the silicon oxide while maintaining the shape dispersed in the pores of the porous silicon. Therefore, a light emitter having a wide area per unit volume at the interface between the carbon cluster and silicon oxide can be formed, and the light emission intensity of the light emitter having a wide emission spectrum width can be increased. The light emitter formed according to the first embodiment has a structure in which carbon clusters continuous from the surface toward the inside are embedded in the silicon oxide layer, reflecting the structure of the pores.
E.第2実施形態:
図13は、第2実施形態における発光体の製造工程を示すフローチャートである。第2実施形態における発光体の製造工程は、ステップS40が付加されている点で、図2に示す第1実施形態の製造工程と異なっている。他の点は、第1実施形態の製造工程と同様である。
E. Second embodiment:
FIG. 13 is a flowchart showing a manufacturing process of the light emitter in the second embodiment. The manufacturing process of the light emitter in the second embodiment is different from the manufacturing process of the first embodiment shown in FIG. 2 in that step S40 is added. Other points are the same as the manufacturing process of the first embodiment.
ステップS40では、ステップS30の選択酸化処理を施した多孔質シリコンのアニール処理が行われる。具体的には、選択酸化処理が施された多孔質シリコンを熱処理炉100(図1)のチャンバ110中心部に配置して、熱処理炉100をアニール処理温度まで昇温する。昇温の後、アニール処理時間が経過するまで熱処理炉100の温度をアニール処理温度に維持した後、熱処理炉100の降温を開始する。このアニール処理では、昇温開始から降温終了までの期間、チャンバ110には乾燥状態のアルゴンが供給される。なお、第2実施形態では、アニール処理を乾燥状態のアルゴン雰囲気中で行っているが、一般に、アニール処理は、任意の雰囲気中で行なうことが可能である。但し、アニール処理は、非酸化性のガス雰囲気中で行うのが好ましい。非酸化性のガスとしては、水素(H2)、窒素、ヘリウム、アルゴン等を使用することができる。
In step S40, the porous silicon subjected to the selective oxidation process in step S30 is annealed. Specifically, the porous silicon that has been subjected to the selective oxidation treatment is disposed at the center of the
アニール処理温度は、800〜1300℃の範囲で適宜設定することが可能であるが、900〜1100℃の範囲内で設定するのがより好ましい。アニール処理時間は、アニール処理温度等に応じて5分〜6時間の間で適宜変更される。但し、アニール処理時間は、10分〜5時間に設定するのがより好ましく、さらに好ましくは、30分〜3時間に設定される。 The annealing temperature can be appropriately set in the range of 800 to 1300 ° C, but is more preferably set in the range of 900 to 1100 ° C. The annealing time is appropriately changed between 5 minutes and 6 hours depending on the annealing temperature and the like. However, the annealing treatment time is more preferably set to 10 minutes to 5 hours, and more preferably 30 minutes to 3 hours.
F.第2実施形態の実施例:
[サンプルの作成]
第2実施形態の実施例では、まず、第1実施形態の実施例で作成した、1000℃で炭化処理を行い、800℃で選択酸化処理を行った多孔質シリコン(サンプル#4)を準備した。次いで、準備したサンプルにアニール処理を施した。アニール処理は、チャンバ110にアルゴンを供給して、2時間行った。アニール処理温度は、800℃、1050℃および1150℃の3条件とした。
F. Example of the second embodiment:
[Create sample]
In the example of the second embodiment, first, porous silicon (sample # 4) prepared in the example of the first embodiment, which was carbonized at 1000 ° C. and selectively oxidized at 800 ° C. was prepared. . Next, the prepared sample was annealed. The annealing process was performed for 2 hours by supplying argon to the
G.第2実施形態のサンプル評価:
[フォトルミネッセンスの評価]
上述のように作成されたサンプルのフォトルミネッセンスの評価を行った。フォトルミネッセンスの評価方法は、第1実施形態における評価方法と同じである。図14は、アニール処理による発光強度(面積強度)の変化の様子を示すグラフである。横軸は、アニール処理の条件を表し、縦軸はアニール処理前のサンプル(#4)の発光強度を1とした場合のアニール処理後の発光強度を表している。図14に示すように、アニール処理を行うことにより、発光強度は、約7倍から12倍まで増大した。
G. Sample evaluation of the second embodiment:
[Evaluation of photoluminescence]
The photoluminescence of the sample prepared as described above was evaluated. The evaluation method of photoluminescence is the same as the evaluation method in the first embodiment. FIG. 14 is a graph showing how the emission intensity (area intensity) changes due to the annealing treatment. The horizontal axis represents annealing conditions, and the vertical axis represents the emission intensity after annealing when the emission intensity of the sample (# 4) before annealing is 1. As shown in FIG. 14, the annealing intensity increased the emission intensity from about 7 times to 12 times.
[第2実施形態の効果]
このように、第2実施形態では、第1実施形態で得られたサンプルにアニール処理を行うことにより、発光強度が増大した。そのため、第2実施形態によれば、発光スペクトル幅の広い発光体の発光強度をより高くすることができる。
[Effects of Second Embodiment]
As described above, in the second embodiment, the light emission intensity is increased by performing the annealing process on the sample obtained in the first embodiment. Therefore, according to the second embodiment, it is possible to further increase the emission intensity of the light emitter having a wide emission spectrum width.
10…発光体製造装置
100…熱処理炉
110…チャンバ
120,130…フランジ
122,132…配管
140…ヒータ
142…熱電対
150…温度調節器
200,300,400,500…ガス供給部
202,212,222…配管
210…開閉弁
220…流量調節弁
302,312,322…配管
310…開閉弁
320…流量調節弁
402,412,422…配管
410…開閉弁
420…流量調節弁
502,512…配管
510…開閉弁
520,530,540,550…流量調節弁
522,532…分岐配管
542,552…配管
560…バブラ
600…多孔質シリコン
610…多孔質層
612…細孔
614…微結晶シリコン
620…基板
630…カーボンクラスタ
640…酸化シリコン層
642…酸化シリコン
SMP…試料
DESCRIPTION OF
Claims (8)
(a)多孔質シリコンを準備する工程と、
(b)前記多孔質シリコンに形成された細孔内にカーボンクラスタを形成する工程と、
(c)前記カーボンクラスタが形成された前記多孔質シリコンのシリコンを選択的に酸化する工程と、
を備え、
前記工程(b)は、炭化水素を含むガス雰囲気中で前記多孔質シリコンを熱処理する工程を含む、発光体製造方法。 A method of manufacturing a light emitter,
(A) preparing porous silicon;
(B) forming carbon clusters in the pores formed in the porous silicon;
(C) selectively oxidizing silicon of the porous silicon on which the carbon clusters are formed;
With
The said process (b) is a light-emitting body manufacturing method including the process of heat-processing the said porous silicon in the gas atmosphere containing a hydrocarbon.
前記工程(c)は、湿潤状態の不活性ガス雰囲気中で前記多孔質シリコンを熱処理する工程を含む、発光体製造方法。 A claim 1 Symbol placing illuminant manufacturing method,
The said process (c) is a light-emitting body manufacturing method including the process of heat-processing the said porous silicon in the inert gas atmosphere of a wet state.
前記工程(c)における熱処理の温度は、600℃ないし900℃の温度である、発光体製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 2 ,
The light emitting body manufacturing method, wherein the temperature of the heat treatment in the step (c) is a temperature of 600 ° C to 900 ° C.
(d)前記シリコンが選択的に酸化された前記多孔質シリコンを熱処理する工程を備える、発光体製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to any one of claims 1 to 3 , further comprising:
(D) A light emitting body manufacturing method comprising a step of heat-treating the porous silicon in which the silicon is selectively oxidized.
前記工程(d)における熱処理の温度は、800℃ないし1300℃である、発光体製造方法。 The method of manufacturing a light emitter according to claim 4 ,
The light-emitting body manufacturing method, wherein a temperature of the heat treatment in the step (d) is 800 ° C to 1300 ° C.
前記工程(d)における熱処理は、非酸化性のガス雰囲気中で前記多孔質シリコンを熱処理する工程を含む、発光体製造方法。 It is a light-emitting body manufacturing method of Claim 4 or 5 ,
The heat treatment in the step (d) includes a step of heat-treating the porous silicon in a non-oxidizing gas atmosphere.
前記多孔質シリコンは、シリコン基板に形成されている、発光体。 The light emitter according to claim 7, wherein
The porous silicon is a light emitting body formed on a silicon substrate.
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