JP6345413B2 - 深紫外発光素子 - Google Patents
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Description
実施例1では、図1に示す発光素子1において、発光層4を形成する材料として、AlGaNの超格子を用いた。そして、引っ張り用電極5および加速電極6に正のパルス電圧(700V)を印加して、電子によって発光層4を励起発光させた場合、引っ張り用電極5および加速電極6に負のパルス電圧(−700V)を印加して、正イオンによって発光層4を励起発光させた場合、並びに、引っ張り用電極5および加速電極6に電圧を印加せずに、プラズマのみによって発光層4を発光させた場合の、発光スペクトルを測定した。プラズマを発生させるために、放電用電極3には500Vのパルス電圧を印加した。また、プラズマを発生させるガスとして、Neを用いた。
実施例2では、図1に示す発光素子1において、発光層4を形成する材料として、MgOを用いた。そして、引っ張り用電極5および加速電極6に正のパルス電圧(700V)を印加して、電子によって発光層4を励起発光させ、発光スペクトルを測定した。プラズマを発生させるために、放電用電極3には500Vのパルス電圧を印加した。また、プラズマを発生させるガスとして、Neを用いた。
1’ 深紫外発光素子
2 基準電極
3 放電用電極
4 発光層
5 引っ張り用電極(引き出し手段)
5a 引っ張り用電極(引き出し手段)
5b 引っ張り用電極(引き出し手段)
6 加速電極(引き出し手段)
7 二次電子放出材料層
8 下部透明基板
9 パルス出力部
10 空間
11 上部透明基板
P1 パルス電圧
P2 パルス電圧
P3 パルス電圧
Claims (13)
- 基準電極と、
前記基準電極と対向するように配置された放電用電極と、
前記放電用電極を挟んで前記基準電極の反対側に配置された発光層と、
前記基準電極および前記放電用電極を収容する空間に充填されたガスと、
前記放電用電極に前記基準電極の電位よりも高い電圧が印加された場合に前記ガスによって発生するプラズマから、電子又は正イオンを引き出す引き出し手段とを備え、
前記引き出し手段は、前記放電用電極と前記発光層との間に配置された引っ張り用電極と、前記発光層を挟んで前記放電用電極の反対側に配置された加速電極とを含み、
前記放電用電極、前記引っ張り用電極および前記加速電極の順にパルス電圧が順次印加され、
前記引き出し手段によって引き出された電子又は正イオンが前記発光層に衝突することにより、前記発光層が深紫外光を発することを特徴とする深紫外発光素子。 - 前記放電用電極へのパルス電圧の印加終了後に、前記引っ張り用電極へのパルス電圧の印加が開始され、前記引っ張り用電極へのパルス電圧の印加終了後に、前記加速電極へのパルス電圧の印加が開始されることを特徴とする請求項1に記載の深紫外発光素子。
- 前記発光層は、MgO、ZnMgO、AlGaN、AlN、MgF2、BN、BAlN、CaF2、ダイアモンド、サファイアから選択される少なくとも1つの材料、または前記材料の超格子で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の深紫外発光素子。
- 前記発光層は、AlGaNの超格子で形成されていることを特徴とする請求項3に記載の深紫外発光素子。
- 前記発光層は、MgOで形成されていることを特徴とする請求項3に記載の深紫外発光素子。
- 前記材料または前記超格子に不純物が添加されていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。
- 前記基準電極を挟んで前記放電用電極の反対側に配置された二次電子放出材料層をさらに備え、
前記引き出し手段が電子を引き出した場合に、前記基準電極側に引き出された正イオンが前記二次電子放出材料層に衝突することにより、前記二次電子放出材料層が電子を発生することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。 - 前記二次電子放出材料層は、MgOまたはBNであることを特徴とする請求項7に記載の深紫外発光素子。
- 前記発光層の表面に、金属微粒子からなる層が形成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。
- 前記ガスが、Ne、Xe、He、Ar、H2、D2、N2、XeCl及びArFからなる群の中から選択される少なくとも1種類のガス、またはその混合ガスであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。
- 前記加速電極は、前記深紫外発光素子の外部に露出していることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。
- 前記引っ張り用電極および前記加速電極に印加される各パルス電圧は、その直前のパルス電圧の印加終了から所定の時間経過後に印加が開始されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。
- 前記パルス電圧の少なくともいずれかは、その波形に複数の山を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の深紫外発光素子。
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