JPH10245550A - ＺｎＯ紫外発光体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＺｎＯは電子ビームや紫外レ−ザによって励
起すると幅広いスペクトルを持った緑色の広いスペクト
ルの蛍光と、微弱な紫外光を発生する。緑発光を完全に
抑制し強い紫外光の蛍光だけにすること。 【解決手段】 ＺｎＯを水素プラズマによって処理す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＺｎＯによる紫外発
光体およびその製造方法に関する。Ｚｎは２−６族の半
導体である。ＺｎＯ膜はエネルギーの高いレ−ザによっ
て照射する事によって蛍光を発する。作製方法によって
様々の波長の光を出す。大別すると３種類の異なる波長
の蛍光を出す。一つは６３０ｎｍ〜６９０ｎｍ程度のピ
ーク分布をもつ赤色である。もう一つは４８０ｎｍ〜５
１０ｎｍ程度の広い分布を持つ緑色の発光である。最後
の一つは３８０ｎｍ程度の紫外光である。

【０００２】ＺｎＯの製造方法によってこれら異なる波
長の蛍光が出る。３８０ｎｍの紫外光はバンド端発光で
あって明確な起源を持っている。つまりレ−ザ光によっ
て価電子帯から電子が伝導帯へ上げられこれが再び価電
子帯に落ちる時に紫外光を出す。それ以外のより長波長
の光がどのような機構によって発生するのか？という点
は未だ明確でない。バンド間エネルギーよりも低いエネ
ルギーの光であるから禁制帯にある準位間の遷移による
蛍光であるに違いない。しかし禁制帯にある深い準位が
なにによって生成しているのか？ということはいまだわ
からない。

【０００３】ＺｎＯの製造方法によってバンド間に生成
される準位が異なるので蛍光の波長が異なるのである。
また半導体とは言ってもｐ型半導体ができないしｐｎ接
合ができないので電流注入による発光素子とすることが
できない。電子ビームを当てて蛍光を出させるというの
が一つの発光の方法である。もう一つはレ−ザを当てて
蛍光を発生させるということである。このように光励
起、電子ビーム励起しか、現在のところ、ＺｎＯを発光
させる手段はない。であるからＺｎＯは発光素子とはい
えず蛍光体と言うべきである。発光といわず蛍光と呼ぶ
べきであるが、ここでは発光という言葉を広義に用い、
蛍光による光生成をも含むものとする。

【０００４】さらに波長について言えば、エネルギーの
低い長波長の光は他にも発光素子がいくつも存在する。
であるから長波長の光をＺｎＯによって発生させる意義
は薄い。だから赤色橙色発光の材料としてはあまり期待
されていない。緑色の蛍光はＺｎＯに特徴的なものであ
り表示板などへの用途がありうる。これが現在ＺｎＯの
用途として最も脚光を浴びているものである。青緑の色
を出す発光素子は他にも存在するがＺｎＯもその波長の
候補として考えられている。

【０００５】紫外発光はバンド間遷移によるものであり
唯一明確な起源をもつものである。しかしこれは微弱で
あって、実用的な蛍光強度をうることができない。可視
光でないので表示板などの応用は考えられない。紫外光
はエネルギーの高い光であり表示以外に用途は存在す
る。しかしあまりに微弱であるから役に立たないと考え
られる。であるから紫外光を出す材料としてもＺｎＯは
期待されていない。専ら緑色が注目されている。

【０００６】ＺｎＯはウルツ鉱型の六方晶系の結晶を作
る。さて結晶成長法であるが、ＳｉやＧａＡｓのような
半導体と違って、ＺｎＯはチョクラルスキー法やブリッ
ジマン法によって大型の単結晶を成長させることはでき
ない。酸化物であり融点が高い（１９８０℃）ので加熱
溶融して液体にすることが難しい。単に加熱するだけで
は分解してしまう。高圧を掛けた状態で加熱して初めて
溶融する。であるから融液にしてこれを固化するような
結晶成長法は適用できない。フラックス法で単結晶を製
作する試みがなされているが成功しているとはいい難
い。大型単結晶は現在のところ製造不可能である。

【０００７】スパッタリングによってＺｎＯの薄膜を作
ることはできる。しかしこれは酸素の抜けが多い欠陥の
ある多結晶の薄膜になる。現在最も普通に用いられてい
るＺｎＯの製造方法は焼結法である。ＺｎＯの多結晶粉
末をバインダと混ぜてもよいし、そのまま固めて圧力を
加えながら加熱して塊とする。酸化物であるから焼結法
は好適な方法である。型によって作るので様々の大きさ
の平板状、凹板状のＺｎＯ板を作ることができる。大型
の焼結ＺｎＯ板を作ることができるので表示板などに利
用できるのではないかと期待される。

【０００８】

【従来の技術】ＺｎＯはふたつの光（赤橙色と緑色）を
発生するので表示板としての用途がまず考えられる。 特開平６−２４０２５０号「ＺｎＯ可視発光体」は
同じ基板状に、橙色発光ＺｎＯ部と緑色発光ＺｎＯ部を
作製し表示板とすることを提案している。石英基板にＺ
ｎを真空蒸着し、空気雰囲気中で１０℃／分の速度で５
４０℃まで昇温する。５４０℃で１時間保持し酸化させ
てＺｎＯ薄膜を生成する。そしてマスクを使って一部の
ＺｎＯを除去する。これをＨｅ−Ｃｄレ−ザによって照
射するとマスクによって保護されていた部分は橙色の蛍
光を、一部除去された部分は緑色の蛍光を発する。だか
ら２色の表示板をＺｎＯによって作製できる、というの
である。

【０００９】これはＺｎＯをスパッタリングによって薄
膜とすると、橙色（６８０ｎｍ）の蛍光を出すものがで
き、ＺｎＯ粉末をプレスしＡｒ雰囲気で９００℃以上で
焼結したものは、緑色（４８０ｎｍ）の蛍光を出すとい
うところから出発する。１０℃／分の昇温速度を与えＺ
ｎを空気によって酸化して、スパッタリングによって作
ったものと同じ薄膜を作る。表面だけ６８０ｎｍの蛍光
体になり、表面を削り取ると４８０ｎｍの蛍光体にな
る。それで２色の表示板を作る事ができるという訳であ
る。

【００１０】空気中でＺｎを加熱するので表面から酸素
が拡散して次第に酸化されてゆく。表面は酸素が十分に
あり６８０ｎｍの橙色の蛍光体になるが、内部は酸素が
不足しているので４８０ｎｍの緑色蛍光体になる、と考
えているようである。一部を削って内部を露呈する事に
よって緑色の蛍光を発するようになる、という。これは
橙色も緑色発光もいずれも重視している。しかし紫外は
問題にしていない。可視光でなく表示板には無益である
からであろう。Ｚｎ薄膜の加熱速度１０℃／分が重要な
パラメータであると主張している。

【００１１】K. Vanheusden, W.L. Warren, C.H.seag
er, D.r.Tallant, J.A.Voigt,and B.E.Gnade, "Mechani
sms behind green photoluminescence in ZnO phosphor
powders",J. Appl. Phys. 79(10), 15 May 1996 p7983
(1996)は、ＺｎＯの５１０ｎｍの緑の蛍光について述
べている。ＺｎＯにおいて自由キャリヤ、酸素欠損（ベ
イカンシ）、緑蛍光には強い相関があると述べている。
結晶粒の表面では酸素欠損はなく反磁性になる。内部で
は酸素欠損には電子が捕らえられる。だから一価のイオ
ンを帯びる。それでイオン化された酸素欠損が緑発光の
原因であると推論している。論文でＺｎＯの粉末を酸化
還元して酸素欠損の数や自由キャリヤの数をさまざまな
範囲で変化させている。そしてバンハウデンは粉末粒子
の外周部では酸素欠損は存在せず内部に酸素欠損が存在
するという仮説を展開している。酸素欠損はドナー準位
となる。ｎ型半導体であるからフェルミ準位が禁制帯の
半分より上にある。酸素欠損のドナーはフェルミ準位よ
りも高い。結晶粒の表面はポテンシャルが高いのでバン
ドが曲がり表面近くはドナーが空になり、正に帯電す
る。その分の電子は自由電子となって結晶内部に存在す
る。バンドが曲がって結晶の内部ではフェルミ準位より
もドナー準位が低くなる。この低くなったドナー準位か
ら電子が価電子帯に落ちて緑の５１０ｎｍの光を出すの
である、と仮説を展開している。だから、自由キャリヤ
密度、酸素欠損、緑発光は互いに正比例するのである
と、結論している。緑発光の謎は酸素欠損によるもの
で、このドナーから電子が価電子帯に落ちるのはバンド
の曲がりによってフェルミ準位よりもドナー準位が下が
るからだというのである。

【００１２】K. Vanheusden, C.H. Seager, W.L.Warr
en, D.R. Tallant and J.A. Voigt,"Correlation betwe
en photoluminescence and oxygen vacancies in ZnO p
hosphors", Appl. Phys. Lett. vol.68, No.3, 15 Janu
ary 1996, p403 (1996) は常磁性共鳴、光吸収スペクト
ル、フォトルミネセンスの測定から、ＺｎＯの酸素欠
損、自由キャリヤ、５１０ｎｍの緑発光の間に強い相関
があるという。趣旨はと同様である。酸素欠損がある
とこれが自由電子を生ずるので自由キャリヤが増える。
ドナー準位となるがフェルミ準位より下がるのでここか
ら電子が落ちて５１０ｎｍ近傍の緑を生ずるのである、
というわけである。

【００１３】とは測定の手段が違うだけで背後にあ
る物理的な描像は同じである。しかしバンハウデンの推
論には色々問題があると本発明者は考える。ＺｎＯ結晶
粒の表面は酸素欠損は反磁性、内部では常磁性というが
それは内外でフェルミ準位との高下関係が逆転するから
である。バンドの歪みによってそのようなドナー準位の
高さが変わるものであろうか？結晶粒が大きいとそのよ
うなことは起こりにくいはずで、これは結晶粒が小さく
なくては成り立たないのではないか？しかも深い準位で
ある酸素欠損が丁度内外でフェルミ準位を横切るという
ような好都合なことがあるものだろうか？バンハウデン
の仮説によると、自由キャリヤが多いほど緑発光（蛍
光）が有力である、という。自由キャリヤは酸素欠損か
らでるのであるが、酸素欠損が多いということは結晶が
不完全ということである。だから不完全な結晶で酸素欠
損が多く結晶粒が小さいほど緑蛍光が強くなるというこ
とになる。緑発光素子とするなら欠陥の多い多結晶を使
うべきだという事になる。バンハウデンはしかし紫外光
のことについては述べていない。

【００１４】このようにＺｎＯに関する文献は少ない。
少ない文献も、橙（６８０ｎｍ程度）発光、緑（４８０
〜５１０ｎｍ）について述べているだけである。紫外の
蛍光については述べるところがない。これはバンド間遷
移（伝導帯〜価電子帯）であるということがわかってお
り素性がはっきりして学者の興味を引かないということ
が一つの理由であろうか。それと緑光と紫外光がでる試
料では紫外光が余りに弱すぎて実用的な用途がないと考
えれるからであろうか。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ＺｎＯの蛍光スペクト
ルに僅かに含まれる紫外光の割合を増大させる方法を提
供する事が本発明の第１の目的である。ＺｎＯを使った
紫外発光素子を提供することが本発明の第２の目的であ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のＺｎＯの処理方
法は、ＺｎＯ固体の表面を水素プラズマ処理する事であ
る。本発明の紫外発光体は、水素プラズマ処理したＺｎ
Ｏに電子ビーム、紫外レ−ザ、Ｘ線をあてて紫外光を発
生させるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、ＺｎＯの板を水素プラ
ズマで処理して紫外発光の効率を飛躍的に増大させる。
つぎに水素プラズマ処理ＺｎＯの製造法と、蛍光スペク
トルなどについて説明する。

【００１８】（ａ） 初めにフラックス法によってＺｎ
Ｏの試料を作製した。ＺｎＯの粉末と、ＰｂＦ₂ の粉末
を混合した。ＰｂＦ₂ は溶媒である。これをＰｔのるつ
ぼに入れて１０４０℃の温度に加熱し２時間保持する。
その後５℃／ｈの割合で９５０℃までゆっくりと温度を
下げる。こうして概略の大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ×
０．３ｍｍのＺｎＯ単結晶を得た。育成した単結晶は黄
色味を帯びた透明であった。

【００１９】（ｂ） これを酸素気流の中で加熱処理し
た。アニール温度は１０００℃、アニール時間は６時間
であった。酸素アニールは酸素欠陥（酸素欠損）を減少
させるために行った。その後４００℃まで１００℃／ｈ
の割合で降温した。その後室温まで自然放冷した。 （ｃ） つぎにこのＺｎＯ試料を、石英製のプラズマ処
理室に収容した。プラズマ処理室に水素を１０Ｔｏｒｒ
になるように導入した。マグネトロンによって２．４５
ＧＨｚ、３００Ｗのマイクロ波を発生させ水素ガスをプ
ラズマに励起した。試料は４００℃に加熱し７分間水素
プラズマに試料をさらした。表面が水素化される。水素
化された試料はうっすら青みをおびた黄色になった。

【００２０】ここまでで３種類の試料ができたことにな
る。育成したＺｎＯ（ａ）、酸素アニールしたＺｎＯ
（ｂ）、水素プラズマ処理したＺｎＯ（ｃ）である。こ
れら３種類の試料（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のカソードル
ミネセンスを測定した。カソードルミネセンスというの
は電子線を試料にあてて生ずる発光（luminescence）の
ことをいう。測定というのは、これを分光器によって分
光し波長毎（或いはエネルギー毎）の蛍光分布を求める
ことである。一般に試料に光、Ｘ線、電子線をあてると
特定の波長分布を持つ光が生ずる。これが時間的な遅れ
がない場合蛍光（fluorescence) とよび、時間的な遅れ
がある場合燐光（phosphorescence ）と呼ぶ。両者を含
めてルミネセンス（lumminescence ）というのである。
ルミネセンスを起こさせるものはＸ線、光、電界、など
様々である。ここでは電子ビームを試料に当てるのでカ
ソードルミネセンスと呼ぶ。どのような物質でも電子線
を当てると発光する。カソードルミネセンスで発光した
（蛍光を発した）からといって発光素子になるというも
のではない。

【００２１】電子線の加速エネルギーは５ｋＶであり、
ビーム電流は６０ｐＡ〜１．８ｎＡの範囲で変化させ
た。全波長領域を０．８ｎｍ刻みの１０４０チャンネル
のＣＣＤによって検出した。

【００２２】図１は（ａ）育成したままのＺｎＯ、
（ｂ）酸素アニールＺｎＯ、（ｃ）のカソードルミネセ
ンス（ＣＬ）測定の結果を示す。横軸はホトン（光子）
エネルギーであり、縦軸はＣＬ強度（ｃｐｓ：１秒間の
カウント数）である。電子線加速電圧は５ｋＶ、電流は
１ｎＡである。

【００２３】（ａ）育成したままのＺｎＯは２．２ｅＶ
に付近に広がったスペクトルをもつ。半値幅が０．５ｅ
Ｖでピーク高さが７５０ｃｐｓ程度である。２．２ｅＶ
は波長でいうと５６０ｎｍにあたる。これは緑の発光で
ある。さらに３．２ｅＶの小さい発光も見られる。半値
幅は狭く高さは３００ｃｐｓであり微弱である。これが
３７０ｎｍの紫外発光である。

【００２４】（ｂ）の酸素アニールしたものは、さらに
緑のルミネセンスが有力になっている。ピーク高さが１
５００ｃｐｓで半値幅が０．８ｅＶに広がっている。酸
素アニールしたから酸素欠損は減っていると考えられる
がそれによって緑のルミネセンスが２倍以上に増える。
だから酸素欠損が緑の蛍光の原因であるとするバンハウ
デンの推論は誤りではないかと思う。しかしこれは本発
明とは無関係のことであるのでこれ以上述べない。

【００２５】（ｃ）水素プラズマ処理したものは、前者
のスペクトルと全く違う。緑のスペクトルが完全に消失
し、３．２ｅＶ（３７０ｎｍ）の蛍光だけが見られる。
緑のスペクトルが消滅したというのが特に重要である。
３．２ｅＶの蛍光はバンド間遷移（エキシトン発光）に
よるものである。半値幅は０．１５ｅＶ程度で極めて狭
い。ピーク高さは４０００ｃｐｓである。水素プラズマ
処理したものは単色性に優れた紫外光を発するようにな
る。

【００２６】この測定結果から、２．２ｅＶの発光と、
３．２ｅＶの発光は相補的なものである事がわかる。緑
色の発光強度が減ればその分紫外の発光強度が増加す
る。つまり水素プラズマ処理によって、深い準位でのキ
ャリヤ再結合を抑制し緑色の光が生ずるのを防ぐように
なる。その結果バンド端での遷移が優越し、短波長の光
が発生するようになる。水素プラズマは禁制帯の間に多
数存在した深い準位をなくしてしまったのであろうと推
定される。だから緑色の光が発生しないようになる。

【００２７】バンハウデンは酸素欠損が緑色のルミネセ
ンスの原因であるとしている。緑色の発光を消去しよう
とすれば、酸素を強制的に補給し酸素欠損（ベイカン
シ）をなくせば良いという結論になる。しかし初めに述
べたように酸素アニールは緑色ルミネセンスを減らすよ
うには働かない。むしろ酸素の補給は緑ルミネセンスを
高揚する傾向がある。水素プラズマ処理すると水素が、
発光中心となる欠陥と結合し、欠陥が不活性になったの
であろう。

【００２８】水素プラズマ処理が本発明の新処理法であ
る。水素プラズマ処理によって何が起こっているのか？
まず水素プラズマ処理していない試料について、３．２
ｅＶと２．２ｅＶのルミネセンスの温度に対する振る舞
いの相違を調べた。図２は酸素アニールした試料（ｂ）
のＣＬの温度変化を調べたものである。電子加速電圧は
５ｋＶ、電流は１．８ｎＡである。温度は３０Ｋ、８０
Ｋ、１２０Ｋ、１６０Ｋ、２２０Ｋ、２８０Ｋとしてい
る。緑のルミネセンス（２．２ｅＶ）は温度が上がるに
したがって減衰し２８０Ｋでは３０Ｋの場合の１／５に
なっている。温度上昇によってルミネセンスが減少する
のは当然のことである。緑のルミネセンスは１／５にも
減っている。ところが３．２ｅＶのルミネセンス強度は
約１／２に下がるだけである。ピーク位置３．３６ｅＶ
（３０Ｋ）から３．２６ｅＶ（２８０Ｋ）に変わるがこ
れはバンドギャップの温度変動そのものである。

【００２９】水素プラズマ処理した試料（ｃ）のルミネ
センスの温度依存性を測定したものが図３である。何れ
の温度でも緑のルミネセンスはない。紫外光のルミネセ
ンスだけである。温度依存性は極めて大きく、３０Ｋで
は極めて大きい２００００ｃｐｓに迫る強さのＣＬを観
測できた。ところが２８５Ｋでは３０Ｋの約１／１００
にも低下する。３０Ｋでのピークエネルギーを厳密に測
定すると３．３５０ｅＶであった。これは束縛エキシト
ンでの電子正孔再結合のエネルギーである。すなわち水
素プラズマ処理すると、処理前と比して発光強度が２桁
大きくなるので、さらに強い紫外光をだすことができ
る。

【００３０】このような紫外光のピーク高さの温度依存
性を調べた。図４は、その結果を示す。横軸に温度の逆
数（１００／Ｔ）をとり、縦軸にはＣＬ強度（ｃｐｓ）
を取っている。温度が高いと３．２ｅＶのＣＬが弱くな
る。温度が低いとＣＬが強くなる。

【００３１】さて、そのようなＺｎＯの単結晶、多結晶
はいくつかの用途がある。電子ビーム照射又は紫外レ−
ザ（例えばＨｅ−Ｃｄレ−ザ）照射によって強い紫外光
を発生するからである。そこで単結晶ＺｎＯを用いて紫
外レ−ザを作製した。

【００３２】ＺｎＯ単結晶の両面を水素プラズマ処理し
た。水素圧力は１０Ｔｏｒｒ、温度は４００℃〜６００
℃である。これを矩形状に切り、出発試料とした。スト
ライプ構造を作るために、図５のように、ＺｎＯ単結晶
１の上にＳｉＮ膜２を形成した。そして直線部分を残し
てＳｉＮ膜２を選択的に除去した。さらに塩酸系或いは
リン酸系のエッチング液によって行う露呈したＺｎＯを
除去する。これが図６に示す状態である。この後マスク
であるＳｉＮ膜２を除去する。ＺｎＯのストライプ３が
生成される。この表面は水素プラズマ処理された面であ
る。両端に紫外光を反射する共振器５、６が形成され
る。残りの表面部分４は水素プラズマ処理していない部
分である。

【００３３】ストライプ３に帯状に電子ビームを当てる
とＺｎＯでの３．２ｅＶの発光が起こる。隆起した帯状
の光路になっており屈折率のちがいによって紫外光がス
トライプに閉じ込められる。帯の長手方向に伝搬して共
振器５、６で反射されるのでレ−ザ発振する。ストライ
プの方向に伝搬する強い紫外光が生ずる。ストライプ３
はここでは１本のものを示すが、複数本あってもよい。
その場合は複数のレ−ザビームを得る事ができる。スト
ライプの全体に渡って帯状の電子ビームを当てる必要が
あるが、そのようなビームを生成するのが難しい場合
は、電子ビームをストライプに沿って走査すれば十分で
ある。

【００３４】

【実施例】図７にＺｎＯ紫外レ−ザの概略図をしめす。
ＺｎＯ単結晶１に先ほどのＳｉＮマスクの方法で複数本
のストライプを作製する。ここでは４本しか図示してい
ないが、例えば１０本のストライプを平行に作製する。
１０本のストライプの全幅は例えば１００μｍ程度とす
る。ストライプ状に隆起している部分の表面７だけが水
素プラズマ処理した面である。その直下にＳｉ、ダイヤ
モンドなどのフィールドエミッタ８を設ける。これは電
子を発生させる機構である。フィールドエミッタ８とＺ
ｎＯ１の間には電子を引き出すための電圧１３が印加さ
れている。フィールドエミッタから電子は放射状に出
る。ストライプ３の長手方向をＺ軸とする。ＺｎＯ面に
直角な方向をＹ軸、ストライプと直角な方向をＸ軸とす
る。電子はＹ軸方向に広がって出射される。ストライプ
と平行な方向に延びる一対の磁極９、１０を更に設け
る。磁極はコの字型またはロの字型のコアでありＸ方向
に延びる部分があってそれによって両磁極９、１０は連
結される。適当な部位にコイルが巻かれていて、それに
交流電流が流される。Ｘ方向に磁力線が生ずるがこれが
交流電流の為に周期変化する。Ｘ方向の磁力線によって
Ｙ方向に進行する荷電粒子はＺ方向に曲がる。その曲が
りが周期変動するからビームがＺ方向に振動する。だか
ら電子ビームがストライプにそって振られる。実効的に
ストライプの全長に電子ビームが照射される。電子ビー
ムはそれぞれの水素プラズマ処理面において紫外光を発
生させる。紫外光は屈折率の違いによりストライプに閉
じ込められる。両端の共振器によって反射されて増幅さ
れる。一部が、端面より放射される。これにより同時に
複数本の紫外ビームが生成される。

【００３５】

【発明の効果】ＺｎＯによって紫外光を発生させる素子
を作ることができるので安価な紫外発光素子が得られ
る。ＺｎＯは単結晶でなくても良い。粉末であっても良
いから任意の形状のものを焼結によって製造できる。薄
膜であっても良いので作製容易である。つまり形状の自
由度が大きい。紫外光源となるのでより長い波長の光に
変換できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】育成したままのＺｎＯ（ａ）、酸素アニールし
たＺｎＯ（ｂ）、水素プラズマ処理したＺｎＯ（ｃ）の
カソードルミネセンスの測定結果を示すグラフ。横軸は
フォトンエネルギー、縦軸は１秒間のカウント数（ｃｐ
ｓ）。

【図２】水素処理していないＺｎＯのカソードルミネセ
ンスの温度依存性を示すグラフ。横軸はフォトンエネル
ギー（ｅＶ）、縦軸は１秒間のフォトン入射数（ｃｐ
ｓ）。

【図３】水素プラズマ処理したＺｎＯのカソードルミネ
センスの温度依存性を示すグラフ。横軸はフォトンエネ
ルギー（ｅＶ）、縦軸は１秒間のフォトン入射数（ｃｐ
ｓ）。

【図４】水素プラズマ処理したＺｎＯのカソードルミネ
センスの温度変化の測定結果を示すグラフ。

【図５】ＺｎＯ単結晶の表面を水素プラズマ処理し表面
をＳｉＮによって覆ったものを示す斜視図。

【図６】ＳｉＮマスクを帯状の部分を残して除去したも
のを示す斜視図。

【図７】４本のストライプのある紫外レ−ザの概略構成
図。

【符号の説明】 １ ＺｎＯ単結晶 ２ ＳｉＮ膜 ３ ＺｎＯのストライプ ４ 残りの表面部分 ５ 共振器 ６ 共振器 ７ 水素プラズマ処理をした面 ８ フィールドエミッタ ９ 磁極 １０ 磁極 １１ 磁力線 １２ 電子ビーム １３ 電圧

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＺｎＯ固体の表面を水素プラズマ処理す
   る事を特徴とするＺｎＯ紫外発光体の製造方法。
2. 【請求項２】 水素プラズマ処理したＺｎＯに電子ビー
   ム或いは紫外光を照射して紫外光を発生させることを特
   徴とするＺｎＯ紫外発光体。