4価元素をドープした石英薄膜における可視光スペクトル

摘要

We measured the visible luminescence, under various conditions, of three different tetravalent metal doping silica based thin films on a silica substrate. The films were made up of Ge:SiO_2, Ti:SiO_2 and Sn:SiO_2. The film thickness of these samples was about 2μm. We used UV irradiation (wavelength: 254 nm) to cause the luminescence. The luminescent color changed depending on the doping material. The luminescence colors by UV irradiation were blue, pale-blue, and pale orange, for Ge:SiO_2, Ti:SiO_2, and Sn:SiO_2 films, respectively. Further investigation of the silica based film of tetravalent metal doping will likely lead to a new optical material.%4価元素を添加した石英（SiO_2ガラス）薄膜では，分極に伴う圧電性や焦電性の発現のほか，紫外光照射による可視光のルミネセンスが観測されている．筆者らは，石英薄膜にドープする4価元素と発光色に関する検討を行った．さらに発光特性の改善等を図るため，ドープ元素を複合化（2種類以上のドーバントを同時スパツタして薄膜を形成）した場合の発光について，紫外線の吸収や可視光スペクトルについて実験的な検討を行った．膜形成にはⅣマグネトロンスパッタリング法を用いた．シリカ板ターゲット上に，ゲルマニウム，チタンおよび二酸化スズ等のペレットを適当量配置した．254nmの紫外光を照射すると，それぞれ青，薄青，橙の発光を示した．これらのことから，石英薄膜をべースとした4価元素ドープによるシリカ薄膜は新しい光デバイスの材料として期待できる．