Si基板上GaAs系ナノワイヤの大容量分子線エピタキシャル成長と光電変換応用

• Project/Area Number: 24KJ0323
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 国内
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 峰久 恵輔 北海道大学, 情報科学院, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2024-04-23 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2026: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2025: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)

Outline of Research at the Start

昨今、脱炭素社会の実現、また世界的な電力需要の増加に対し、再生可能エネルギーの利用が求められ、中でも太陽光発電のコストダウンと高効率化が課題となっている。高効率な多接合型太陽電池にはGeやGaAs等の高価な基板が必要であるが、本研究ではSi基板上へのGaAs系NWの異種接合が可能であるため、コストの低減が期待できる。今回、2インチSi基板上にp-n接合構造を導入した発光・光吸収特性を示すGaAs/AlGaAs NWの大面積成長と太陽電池動作を実証する。また、1.0 eVのバンドギャップを目指し、希釈窒化物半導体GaInNAs(Sb)の導入、及び構造の最適化による高品質結晶成長条件を見出す。