(57)【要約】紫外光源として利用されている現在の水銀ランプは小型化できず、また発光ダイオードも３６５ｎｍ以下は実用レベルにない状況下、大面積高輝度の深紫外光源デバイスを提供する。窒化アルミニウムをホスト材料としてガドリニウム（Ｇｄ）等の希土類金属イオンを添加した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、アノード基板とカソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、アノード基板とカソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、アノード基板とカソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより電界電子放出材料薄膜からの電子を紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させる。
2009031584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、前記アノード基板と前記カソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、前記アノード基板と前記カソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、前記アノード基板と前記カソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより前記電界電子放出材料薄膜からの電子を前記紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする深紫外光源デバイス。
【請求項２】
前記紫外蛍光体薄膜に添加される希土類金属イオンが、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｐｒ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｐｍ、Ｈｏ、およびＬｕからなる群より選択される、少なくとも１種の金属のイオンであることを特徴とする請求項１に記載の深紫外光源デバイス。
【請求項３】
前記紫外蛍光体薄膜が、発光中心としてＧｄ又はＧｄ化合物が選ばれることを特徴とする請求項１に記載の深紫外光源デバイス。
【請求項４】
前記窒化アルミニウムにＳｉをドープして前記紫外蛍光体薄膜の電気抵抗値を低減したことを特徴とする請求項１に記載の深紫外光源デバイス。
【請求項５】
前記紫外蛍光体薄膜が、窒素雰囲気下でアルミニウム（Ａｌ）とＧｄをスパッタリングすることにより作製されたＧｄドープ窒化アルミニウム薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の深紫外光源デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は深紫外半導体光デバイス、具体的には深紫外フィールドエミッションデバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紫外光源（UV-A，B，C）は露光用光源として広く利用される以外にも、強い殺菌作用や光化学反応を利用した環境・医療現場への用途、更には環境汚染物質の分解や水質管理などの幅広い用途が期待されている。
現在のところ、紫外光源は主に水銀ランプ（発光紫外波長２５４ｎｍ）が用いられている。水銀ランプの場合、電子源はフィラメントタイプであり、電子励起による光源は蛍光灯のように大きな真空管状のデバイスとならざるを得ない。このため、現在の紫外光源は、低寿命・真空管破裂による操業ロスのリスク、小型デバイスチップ化が困難といった問題がある。【０００３】
また、RoHS指令の対策も重要である。RoHS指令とは、正式には「Restriction of the Use of
CertainHazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment 指令」と呼ばれるもので、同指令はＥＵ全域で２００６年７月から施行されている。電気電子機器を対象に、鉛、水銀、カドミウム、六価クロム、ポリ臭化ビフェニール（ＰＢＢ）、ポリ臭化ジフェニルエーテル（ＰＢＤＥ）の６つの有害物質の使用量が規制される。ここで、水銀は 1,000ｐｐｍ 以下に規制されており、水銀ランプに変わる水銀フリー光源の開発が急務となっている。【０００４】
このような背景から、水銀ランプに変わる水銀フリー光源として窒化物半導体の発光ダイオードが最近積極的に研究されている。
しかし、窒化ガリウムのバンドギャップで決まる３６５ｎｍより短波長では高輝度発光は実現できていないのが実情である。これは、発光ダイオードは発光の活性層材料よりも大きなバンドギャップ材料でサンドイッチした構造を作らねばならないが、深紫外域で発光を得るためには最大のバンドギャップをもつ窒化アルミニウムでサンドイッチしてもキャリアの閉じ込めは不十分であり、発光効率は極端に落ちてしまうという要因から実現が困難となっている。例えば、窒化アルミニウム結晶を半導体として用いた発光ダイオードで、波長２１０ｎｍと短波長での紫外光の発光が報告されているが（非特許文献１）、発光出力や外部量子効率が小さく実用化が困難な状況である。【０００５】
また一方で、紫外波長域で発光する紫外発光エレクトロルミネッセンス素子（ＥＬ素子）が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。かかるＥＬ素子は、発光膜を２層の誘電体絶縁膜で挟持する二重絶縁構造とされることにより、安定して発光するように構成される。具体的には、ガラス等の透明基板上にＩＴＯ（酸化インジウムスズ、Indium Tin Oxide）等により形成した透明導電膜と、ＳｉＯ２等により形成した下部絶縁膜と、母体材料中に発光中心元素を添加した発光膜と、下部絶縁膜と同様に形成された上部絶縁膜と、金属からなる背面導電膜とを順次積層した構造を有する。ＥＬ素子においては、可視光波長域での発光現象だけでなく、紫外波長域での発光現象も古くから知られており、この紫外波長域での発光を蛍光体の励起エネルギーとして利用することによって、可視光領域へ波長変換することも行われている（例えば、特許文献２を参照。）
上述の通り、ＥＬ素子においては、様々な試みがなされているものの実用的に十分な性能を備えるものは未だ実現されておらず、ＥＬ素子を紫外波長域での発光現象を実際の製品に応用して、キーデバイスとして利用することは困難な状況である。【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１７３７７５号公報
【特許文献２】特開平１１−１９５４８８号公報
【非特許文献１】波長２１０ｎｍの紫外ＬＥＤ「絶縁体」のＡｌＮで実現（日経エレクトロニクス（２００６年６月１９日号）P.30,31）、Nature 441, 325(2006).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、紫外光源として利用されている現在の水銀ランプは小型化できず、また発光ダイオードも３６５ｎｍ以下は実用レベルにない。またＥＬ素子による紫外光源デバイスも実用化は困難な状況である。
かかる状況下、本発明は、実用化を目指した大面積高輝度な深紫外光源デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の深紫外光源デバイスは、窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、アノード基板とカソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、アノード基板とカソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、アノード基板とカソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより電界電子放出材料薄膜からの電子を紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする。【０００９】
ここで、上記深紫外光源デバイスにおける紫外蛍光体薄膜に添加される希土類金属イオンとして、ガドリニウム（Ｇｄ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ジプシロシウム（Ｄｙ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、サマリウム（Ｓｍ）、イットリウム（Ｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、プラセオジム（Ｐｒ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、スカンジウム（Ｓｃ）、プロメチウム（Ｐｍ）、ホルミウム（Ｈｏ）、およびルテチウム（Ｌｕ）等のイオンが例示される。
上記希土類金属イオンは、特に限定されるものではないが、紫外領域の発光中心となるものであることが好ましい。希土類元素のイオンは、４ｆ禁制遷移による発光、又は４ｆ−５ｄ許容遷移による発光を示す。４ｆ禁制遷移による発光中心元素としては、Ｇｄ3+（深紫外色），Ｔｍ3+（青色），Ｔｂ3+（緑色），Ｓｍ3+（赤色）等がある。許容遷移による発光中心元素としては、Ｃｅ3+，Ｅｕ2+等がある。【００１０】
また、上記深紫外光源デバイスにおける紫外蛍光体薄膜は、発光中心としてＧｄ又はＧｄ化合物が選ばれることが好ましい。
ガドリニウム（Ｇｄ）を発光中心とすることで、滅菌・殺菌能力に優れた近紫外光源デバイスを得ることが可能となる。すなわち、Ｇｄ３＋イオンの発光ピーク波長は約３１５ｎｍ付近であり、毒性の強いテトラクロロダイオキシン類の光分解、ＤＮＡ分解を利用した殺菌応用や，光触媒応用などに極めて有望な元素である。【００１１】
また、上記深紫外光源デバイスにおける紫外蛍光体薄膜のホスト材料である窒化アルミニウムは、シリコン（Ｓｉ）をドープして紫外蛍光体薄膜の電気抵抗値を低減することが好ましい。
シリコン添加による低抵抗化は、紫外蛍光体薄膜への励起電子線照射による帯電による逆バイアス発生を抑えることを可能にし、その結果発光輝度を向上させることができる。この低抵抗化は、具体的には電流抵抗値を数Ωｃｍ程度にすることが望ましい。【００１２】
また、上記深紫外光源デバイスにおける紫外蛍光体薄膜は、窒素雰囲気下でアルミニウム（Ａｌ）とＧｄをスパッタリングすることにより作製されたＧｄドープ窒化アルミニウム薄膜であることが好ましい。
実績のあるスパッタリング法を使用していることにより、基板温度２００℃での低温成長が可能になり、安価で高品質な紫外蛍光体薄膜が大面積に形成が可能となる。【００１３】
ここで、上記深紫外光源デバイスにおける電界電子放出材料薄膜には、一般のフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）に用いられる電界電子放出材料薄膜を用いることができる。例えば、窒化アルミニウム薄膜や、シリコンが添加された窒化アルミニウム薄膜が用いられる。また、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）若しくはＣＮＴを含むカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）を用いた電界電子放出材料薄膜でもよい。本発明の深紫外光源デバイスにおける電界電子放出材料薄膜は、特に材料を限定する必要はなく、これまでに報告されている電界電子放出材料薄膜を用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明よれば、電界放出（フィールドエミッション）方式による大面積高輝度の深紫外光源デバイスを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。
図１に本発明に係る深紫外光源デバイスの構造模式図を示す。本発明に係る深紫外光源デバイスは、Ｓｉ基板１及び基板上に低温成長させたＳｉドープ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）薄膜２と、石英ガラス基板３及び窒化アルミニウムをホスト材料としてガドリニウム（Ｇｄ）を添加した紫外蛍光体薄膜４とスペーサ５と電圧回路６とを少なくとも含む構成からなる。【００１６】
ここで、Ｓｉ基板上に低温成長させたＳｉドープＡｌＮ薄膜２はエミッタを形成する。また、Ｓｉ基板１とＳｉドープＡＩＮ薄膜２はカソード（陰極）１０を形成し、石英ガラス基板３と紫外蛍光体薄膜４はアノード（陽極）１１を形成し、スペーサ５を挟んで対向する。カソード１０とアノード１１間の空隙は高真空雰囲気に保持されている。【００１７】
なお、カソード１０とアノード１１の間にグリッドを挿入して、放出電流を制御することも可能である。実際に実用化を考えた場合、カソード１０とアノード１１の間にグリッドを挿入する３極方式を採用することが好ましい。【００１８】
（紫外蛍光体薄膜の作製方法）
次に、本発明に係る深紫外光源デバイスの紫外蛍光体薄膜４の作製方法について説明する。図２は、紫外蛍光体薄膜４の作製にもちいた反応性ＲＦマグネトロンスパッタリング装置の構造模式図を示している。【００１９】
以下、図２のスパッタリング装置を参照して紫外蛍光体薄膜の作製方法について説明する。
紫外蛍光体薄膜の作製に用いた反応性ＲＦマグネトロンスパッタリング装置３０は、装置内の真空チャンバー上部にヒータ３２を有し、真空チャンバー下部に高周波電源３２（図示しない）を有し、真空チャンバー右部に反応ガス３３を導入できる流入口があり、真空チャンバー左部の流出口に液体窒素トラップ２０を備え、スパッタリング装置内の真空チャンバー内部の残留ガス中の水成分を積極的に除去し、真空ポンプ３９（図示しない）によって反応ガスを流出させる構造である。【００２０】
先ず、反応性ＲＦマグネトロンスパッタリング装置３０の上部に基板として深紫外域で透明な石英ガラス基板３４を収め、石英ガラス基板３４と対向して下部にＡｌ／Ｇｄターゲット３５を載置する。Ａｌ／Ｇｄターゲット３５は、図２の右下に示すように、Ａｌターゲット３６の上に１．５ｍｍ角のＧｄチップ３７を所定個数載置する。ターゲットはＡｌとＧｄの組成を制御した合金ターゲットでも良い。そして、ヒータ３１を制御して、例えば、石英ガラス基板３４の温度を３００℃に保持し、チャンバー内に４０ｍＴｏｒｒでＮ２とＡｒガスの反応ガス３３を流して、スパッタ電圧１．８ｋＶ，ＲＦパワー１５０Ｗでスパッタリングを行なう。
かかるスパッタリングを行うことで、石英ガラス基板３４上にガドリニウムが添加されたＡｌＮ薄膜が形成される。図３には、石英ガラス基板上に形成されたＡｌＮ薄膜のＸ線回折スペクトルを示している。図３に示されるように、Ｘ線回折スペクトルは（０００１）配向した結晶特性を有している。上述したように石英ガラス基板は３００℃に保持されスパッタリングが行われているので、３００℃の低温でも高品質結晶膜を作製できたことになる。結晶のＡｌＮは約２００ｎｍまで透明な結晶であるため、Ｇｄ３＋イオンからの発光をロス無く取り出すにはＡｌＮ薄膜を結晶化することが望ましい。しかし、室温も含めてより低い基板で作製した膜はアモルファス結晶特性を示すことになるが、Ｇｄ３＋イオンの発光ピーク波長約３１５ｎｍ付近では透明度を有するため、これを用いることもできる。【００２１】
Ｇｄドープ量はＡｌ上のＧｄチップ３７の個数を変えることにより制御することとしている。Ａｌ／Ｇｄターゲット３５の部分である陰極と高周波電源３２（図示しない）の間にはマッチングボックスが設けてあり、コンデンサとコイルからなる整合回路によってインピーダンスのマッチングをとり高周波電力が有効に装置内に注入されるようになっている。また、Ａｌターゲット３６とＳｉ基板３４の間にシャッターを配設して、該シャッターの開閉によりＧｄドープＡｌＮ薄膜の膜圧を制御している。
反応ガス３３は真空ポンプ３９（図示しない）によって、入った方向の対角の方向に出て行くように設計されており、スパッタが起こるチャンバー中央部に供給されるようになっている。また、マグネット４０近傍には水冷管４１が設けられており、スパッタによりターゲットが加熱され、溶解することを防止している。チャンバー本体にも水冷管４２を設けており、プラズマによるチャンバーの温度上昇によるプラズマ状態の変化を防いでいる。【００２２】
（深紫外光源デバイスの発光スペクトル測定）
深紫外光源デバイスの発光スペクトル測定は、フィールドエミッターとしてＳｉドープの窒化アルミニウムを用い、電子引き出し電極を設け、グリッド電極で引き出した電子を石英ガラス基板上に形成されたガドリニウム添加窒化アルミニウム（ＡｌＮ：Ｇｄ）薄膜に照射することで行った。図４に、発光スペクトル測定に用いた深紫外光源デバイスの構成図を示す。【００２３】
ここで、ガドリニウム添加窒化アルミニウム（ＡｌＮ：Ｇｄ）薄膜は、ＲＦマグネトロンスパッタリング法によって、石英ガラス基板上に３００ｎｍ成長させたものである。また、フィールドエミッターとグリッドとの間の距離は２００μｍ、グリッドとガドリニウム添加窒化アルミニウム（ＡｌＮ：Ｇｄ）薄膜間は５００μｍとしている。なお、フィールドエミッション電流値は５×１０−５アンペアである。【００２４】
図５−１と図５−２に、本測定結果の発光スペクトルを示す。図５−１は、ガドリニウム金属箔１枚をアルミニウムターゲット上に置いた状態でＲＦマグネトロンスパッタリング法によって作製したガドリニウム添加窒化アルミニウム（ＡｌＮ：Ｇｄ）薄膜を用いたものの発光スペクトルである。また図５−２は、ガドリニウム金属箔３枚をアルミニウムターゲット上に置いた状態でＲＦマグネトロンスパッタリング法によって作製したガドリニウム添加窒化アルミニウム（ＡｌＮ：Ｇｄ）薄膜を用いたものの発光スペクトルである。図５−１と図５−２に示されるように、３１０ｎｍ近傍にＧｄ３＋の内核ｆｆ遷移に起因する急峻な発光ピークが確認できていて、単色性に優れた特性を示している。
また、図５−１と図５−２の比較によれば、添加するガドリニウム量が増加することにより、ガドリニウム添加窒化アルミニウム薄膜の発光強度のピーク値が大きくなることが確認できる。【００２５】
図６は、本発明の紫外蛍光体薄膜であるガドリニウム添加窒化アルミニウムの膜の写真を示している。紙に紫色で描いた文字の上に、ガドリニウム添加窒化アルミニウムの膜を載せている。ガドリニウム添加窒化アルミニウムの膜は透明であり、光の干渉色が確認できていることから基板表面に平坦で均一に成膜されていることを示している。また、結晶粒界による可視光領域における不透明化もまったく確認されず、文字が透けて確認できている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係る深紫外半導体光デバイスは、水銀レス化が急がれる現在の工業用装置や分析装置類への利用可能性がある。また、現在問題となっている環境・医療現場における殺菌・滅菌装置，色素による細胞選別、表面分析、蛍光分析や、環境汚染物質の分解・除去装置、水質管理システム等の極めて広範囲の応用分野広範囲な利用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の深紫外半導体光デバイスの構造模式図
【図２】反応性ＲＦマグネトロンスパッタリング装置の構造模式図
【図３】石英ガラス基板上に形成されたＡｌＮ薄膜のＸ線回折スペクトル
【図４】測定に用いた深紫外半導体光デバイスの構成図
【図５−１】深紫外半導体光デバイスの発光スペクトル図（Ｇｄチップ１枚）
【図５−２】深紫外半導体光デバイスの発光スペクトル図（Ｇｄチップ３枚）
【図６】ガドリニウム添加窒化アルミニウムの膜の写真
【符号の説明】
【００２８】
１    Ｓｉ基板
２    Ｓｉドープ窒化アルミニウム（ＡｌＮ）薄膜
３    石英ガラス基板
４    紫外蛍光体薄膜
５    スペーサ
６    電圧回路
７    ガドリニウム添加窒化アルミニウム薄膜を積層した石英ガラス基板
１０  カソード（陰極）
１１  アノード（陽極）
２０  液体窒素トラップ
３０  反応性ＲＦマグネトロンスパッタリング装置
３１  ヒータ
３２  高周波電源
３３  反応ガス（Ｎ２とＡｒガス）
３４  石英ガラス基板
３５  Ａｌ／Ｇｄターゲット
３６  Ａｌターゲット
３７  Ｇｄチップ
３８  マッチングボックス
３９  真空ポンプ
４０  マグネット
４１  水冷管（マグネット近傍）
４２  水冷管（チャンバー本体）
【図１】
2009031584.tif 000003
【図２】
2009031584.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５−１】
2009031584.tif 000007
【図５−２】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年5月20日(2009.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加し、結晶化した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、前記アノード基板と前記カソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、前記アノード基板と前記カソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、前記アノード基板と前記カソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより前記電界電子放出材料薄膜からの電子を前記紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする深紫外光源デバイス。
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月20日(2009.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加し、結晶化した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、前記アノード基板と前記カソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、前記アノード基板と前記カソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、前記アノード基板と前記カソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより前記電界電子放出材料薄膜からの電子を前記紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする深紫外光源デバイス。
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月16日(2010.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加し、真空チャンバー内部の残留ガス中の水成分を液体窒素トラップを用いて除去しつつ、紫外域で透明なＳｉＯ２基板上に結晶化した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、前記アノード基板と前記カソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、前記アノード基板と前記カソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、前記アノード基板と前記カソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより前記電界電子放出材料薄膜からの電子を前記紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする深紫外光源デバイス。
【請求項２】
窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加し、結晶化した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、前記アノード基板と前記カソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、前記アノード基板と前記カソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、前記アノード基板と前記カソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、前記窒化アルミニウムにＳｉをドープして前記紫外蛍光体薄膜の電気抵抗値を低減し、基板間に電界を印加することにより前記電界電子放出材料薄膜からの電子を前記紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする深紫外光源デバイス。
【請求項３】
前記紫外蛍光体薄膜に添加される希土類金属イオンが、Ｇｄ、Ｅｕ、Ｄｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｍ、Ｙ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｐｒ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｓｃ、Ｐｍ、Ｈｏ、およびＬｕからなる群より選択される、少なくとも１種の金属のイオンであることを特徴とする請求項１又は２に記載の深紫外光源デバイス。
【請求項４】
前記紫外蛍光体薄膜が、発光中心としてＧｄ又はＧｄ化合物が選ばれることを特徴とする請求項１又は２に記載の深紫外光源デバイス。
【請求項５】
前記紫外蛍光体薄膜が、窒素雰囲気下でアルミニウム（Ａｌ）とＧｄをスパッタリングすることにより作製されたＧｄドープ窒化アルミニウム薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の深紫外光源デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の深紫外光源デバイスは、窒化アルミニウムをホスト材料として希土類金属イオンを添加し、真空チャンバー内部の残留ガス中の水成分を液体窒素トラップを用いて除去しつつ、紫外域で透明なＳｉＯ２基板上に結晶化した紫外蛍光体薄膜を有するアノード基板と、電界電子放出材料薄膜を有するカソード基板と、アノード基板とカソード基板とを対向して配設させ、基板間の空隙を真空雰囲気に保持させるスペーサと、アノード基板とカソード基板の間に電界を印加させる電圧回路とを少なくとも有し、アノード基板とカソード基板の間の空隙を真空チャネル領域とし、基板間に電界を印加することにより電界電子放出材料薄膜からの電子を紫外蛍光体薄膜に注入させて発光させることを特徴とする。
【国際調査報告】
2009031584.tif 000010
2009031584.tif 000011
2009031584.tif 000012