JP5580865B2 - 紫外光発生用ターゲット、電子線励起紫外光源、及び紫外光発生用ターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
本実施例では、まず、原料53として、Prを0.5原子パーセント含むLSO含有セラミックスを作製した。次に、このPr:LSO含有セラミックスをレーザアブレーション装置50の試料載置台52に載せるとともに、直径2インチのサファイア基板を回転ホルダ55に設置した。Pr:LSO含有セラミックスとサファイア基板との距離は150mmであった。その後、真空容器51の内部を排気し、サファイア基板を500℃まで加熱した。そして、真空容器51の内部へ酸素ガスを供給しながらレーザビームBを原料53へ120分間照射して、アモルファス状の膜を作製した。このとき、レーザビームBのレーザ光源としてKrFエキシマレーザ(150mJ、40Hz)を使用した。その後、熱処理炉へサファイア基板を投入し、サファイア基板及びアモルファス状の膜を真空(10−2Pa)中にて1200℃で2時間加熱した。
本実施例では、第1実施例において真空中とした熱処理時の雰囲気を大気中とした。なお、他の工程や条件等は第1実施例と同様である。本実施例により作製されたPr:LSO膜のX線回折測定を行った結果、図6(b)と同様にPr:LSO結晶に由来する回折線が観察された。
発明者は、Pr:LSO多結晶膜の厚さと紫外光のピーク強度との関係について、実験を行った。すなわち、様々な成膜時間でPr:LSO多結晶膜を作製し、それらの厚さを段差計を用いて測定したのち、電子線を照射して発生する紫外光のピーク強度を計測した。図11は、その結果であるPr:LSO多結晶膜の厚さと紫外光のピーク強度との関係をプロットしたグラフである。
本実施例では、まず、Pr:LSOを含有する材料を蒸着してアモルファス状の膜を3個作製した。そして、これらのうち2個のアモルファス状の膜に対して、真空中にて熱処理温度をそれぞれ1000℃、1200℃として熱処理を行い、2個のPr:LSO多結晶膜を作製した。また、残りの1個に対しては、熱処理を施さなかった。なお、他の工程や条件等は第1実施例と同様である。こうして作製された3個のPr:LSO膜それぞれに電子線(加速電圧10kV、電子線の強さ(電流量)100μA)を照射し、発生する紫外光のスペクトルを計測した。
本実施例では、まず、Pr:LSOを含有する材料を蒸着してアモルファス状の膜を3個作製した。そして、これらのうち2個のアモルファス状の膜に対して、大気中にて熱処理温度をそれぞれ1200℃、1400℃として熱処理を行い、2個のPr:LSO多結晶膜を作製した。また、残りの1個に対しては、熱処理を施さなかった。なお、他の工程や条件等は第1実施例と同様である。こうして作製された3個のPr:LSO膜に電子線(加速電圧10kV、電子線の強さ(電流量)100μA)を照射し、発生する紫外光のスペクトルを計測した。
本実施例では、Pr:LSOを含有する材料を蒸着してアモルファス状の膜を4個作製し、これらのアモルファス状の膜に対し、真空雰囲気とした熱処理炉にて熱処理温度をそれぞれ1000℃、1200℃、1400℃、1500℃とした熱処理(2時間)を行うことにより、Pr:LSO多結晶膜を形成した。なお、他の工程や条件等は第1実施例と同様である。こうして作製されたPr:LSO多結晶膜に電子線(加速電圧10kV、電子線の強さ(電流量)100μA)を照射し、発生する紫外光のスペクトルを計測した。
本実施例では、まず、原料53として、Prを0.8原子パーセント含有するセラミックスを作製した。次に、このPr:LuAGセラミックスをレーザアブレーション装置50の試料載置台52に載せるとともに、直径2インチのサファイア基板を回転ホルダ55に設置した。Pr:LuAGセラミックスとサファイア基板との距離は150mmであった。その後、真空容器51の内部を排気し、サファイア基板を1000℃まで加熱した。そして、真空容器51の内部へ酸素ガスを供給しながらレーザビームBを原料53へ60分間照射して、アモルファス状の膜を作製した。このとき、レーザビームBのレーザ光源としてKrFエキシマレーザ(100mJ、100Hz)を使用した。その後、熱処理炉へサファイア基板を投入し、サファイア基板及びアモルファス状の膜を大気中にて1400℃で2時間加熱した。
本実施例では、第7実施例において1000℃としたPr:LuAG成膜時のサファイア基板の温度を800℃とした。また、第7実施例において1400℃とした熱処理温度を1600℃とした。その他の工程や条件等は第7実施例と同様である。
本実施例では、第8実施例において大気中とした熱処理時の雰囲気を真空(10−2Pa)とした。なお、他の工程や条件等は第8実施例と同様である。本実施例により作製されたPr:LuAG膜のX線回折測定を行った結果、図16(b)と同様にPr:LuAG結晶に由来する回折線が観察された。
発明者は、Pr:LuAG多結晶膜の厚さと紫外光のピーク強度との関係について、実験を行った。すなわち、様々な成膜時間でPr:LuAG多結晶膜を作製し、それらの厚さを段差計を用いて測定したのち、電子線を照射して発生する紫外光のピーク強度を計測した。図22は、その結果であるPr:LuAG多結晶膜の厚さと紫外光のピーク強度との関係を示すグラフである。なお、図中の曲線G105は、近似曲線である。
発明者は、Pr:LuAG含有材料のPr濃度と紫外光のピーク強度との関係について、実験を行った。すなわち、様々なPr濃度のPr:LuAG含有材料を作製し、それらを用いてPr:LuAG多結晶膜を作製し、これらのPr:LuAG多結晶膜に電子線を照射して発生する紫外光のピーク強度を計測した。なお、この実施例では熱処理温度を1600℃とした。図23は、その結果であるPr:LuAG含有材料のPr濃度と紫外光のピーク強度との関係を示すグラフである。なお、図中の曲線G106は、近似曲線である。
本実施例では、Pr:LuAGを含有する材料を蒸着してアモルファス状の膜を6個作製し、これらのアモルファス状の膜を真空中にて熱処理温度をそれぞれ1200℃、1400℃、1500℃、1600℃、1700℃、1800℃、及び1900℃としてPr:LuAG多結晶膜を形成した。なお、他の工程や条件等は第8実施例と同様である。こうして作製されたPr:LuAG多結晶膜に電子線(加速電圧10kV、電子線の強さ(電流量)100μA)を照射し、発生する紫外光のスペクトルを計測した。
本実施例では、Pr:LuAGを含有する材料を蒸着してアモルファス状の膜を4個作製し、これらのアモルファス状の膜に対し、大気雰囲気とした熱処理炉にて熱処理温度をそれぞれ1200℃、1400℃、1600℃、及び1700℃とした熱処理を行うことにより、Pr:LuAG多結晶膜を形成した。なお、他の工程や条件等は第8実施例と同様である。こうして作製されたPr:LuAG多結晶膜に電子線(加速電圧10kV、電子線の強さ(電流量)100μA)を照射し、発生する紫外光のスペクトルを計測した。
Claims (14)
- 紫外光を透過する基板と、
前記基板上に設けられ、電子線を受けて紫外光を発生する発光層と
を備え、
前記発光層が、付活剤が添加されたLu及びSiを含有する酸化物多結晶から成る多結晶膜を含むことを特徴とする、紫外光発生用ターゲット。 - 前記酸化物多結晶がLPS及びLSOのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項1に記載の紫外光発生用ターゲット。
- 前記付活剤がPrであることを特徴とする、請求項2に記載の紫外光発生用ターゲット。
- 紫外光を透過する基板と、
前記基板上に設けられ、電子線を受けて紫外光を発生する発光層と
を備え、
前記発光層が、付活剤が添加された希土類含有アルミニウムガーネット多結晶から成る多結晶膜を含み、該多結晶膜の紫外発光ピーク波長が300nm以下であることを特徴とする、紫外光発生用ターゲット。 - 前記希土類含有アルミニウムガーネット多結晶がLuAGであり、前記付活剤がSc、La、及びBiのうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項4に記載の紫外光発生用ターゲット。
- 前記希土類含有アルミニウムガーネット多結晶がYAGであり、前記付活剤がSc及びLaのうち少なくとも一つであることを特徴とする、請求項4に記載の紫外光発生用ターゲット。
- 前記多結晶膜の厚さが0.1μm以上10μm以下であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の紫外光発生用ターゲット。
- 前記基板が、サファイア、石英または水晶から成ることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の紫外光発生用ターゲット。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載された紫外光発生用ターゲットと、
前記紫外光発生用ターゲットに前記電子線を与える電子源と
を備えることを特徴とする、電子線励起紫外光源。 - 紫外光を透過する基板上に、Lu及びSiを含有する酸化物及び付活剤を蒸着することにより膜を形成する第1工程と、
前記膜を熱処理することにより多結晶化する第2工程と
を備えることを特徴とする、紫外光発生用ターゲットの製造方法。 - 前記第2工程における熱処理の際に前記膜の周囲を大気圧とすることを特徴とする、請求項10に記載の紫外光発生用ターゲットの製造方法。
- 紫外光を透過する基板上に、紫外発光ピーク波長が300nm以下となる付活剤及び希土類含有アルミニウムガーネット結晶のための材料を蒸着することにより膜を形成する第1工程と、
前記膜を熱処理することにより多結晶化する第2工程と
を備えることを特徴とする、紫外光発生用ターゲットの製造方法。 - 前記第2工程における熱処理の際に前記膜の周囲を真空とすることを特徴とする、請求項12に記載の紫外光発生用ターゲットの製造方法。
- 前記第2工程において熱処理した後の前記膜の厚さを0.1μm以上10μm以下とすることを特徴とする、請求項10〜13のいずれか一項に記載の紫外光発生用ターゲットの製造方法。
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