Development of infrared sensitive photoelectric conversion using quantum dots embedded at a heterointerfaces

• Project/Area Number: 23K26142
• Project/Area Number (Other): 23H01448 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 喜多 隆 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10221186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 原田 幸弘 神戸大学, 工学研究科, 助教 (10554355) ; 朝日 重雄 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (60782729)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2024: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000); Fiscal Year 2023: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 太陽電池 / 量子ドット / バンド内遷移

Outline of Research at the Start

量子ナノ構造を利用するとバンド内のサブバンド間光学遷移によって赤外波長域に応答する光電変換が可能になる。これによって一般的な価電子バンド－伝導バンド間の光学遷移に加えてバンド内光学遷移が同時に発現させ、可視域から近赤外域までの広い波長帯域で感度を有する高効率光電変換デバイスを実現する。本研究では、量子ドットを内包するヘテロナノ構造を利用してバンド内光学遷移分極制御の学理を追求し、量子ドットの形状制御とヘテロナノ構造のキャリア密度制御及び多層化によってバンド間光吸収に匹敵する強いバンド内光吸収を発現させる。