2006 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Optoelectronics Frontier by Nitride Semiconductor -Ultimate Utilization of Nitride Semiconductor Material Potential- |
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18069005
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
山本 あき勇 福井大学, 大学院工学研究科, 教授 (90210517)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 明弘 福井大学, 工学研究科, 助教授 (10251985)
福井 一俊 遠赤外領域開発研究センター, 助教授 (80156752)
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| Keywords | InAlN / MOVPE / タンデム太陽電池 / 相分離 / X線ロッキングカーブ半値幅 / フォトルミネッセンス |
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| Research Abstract |
本研究はInAlN系のタンデム太陽電池実現のための基盤技術を確立することを目的としている。最初に、InAlN系タンデム太陽電池の出力特性を理論的に検討し、In組成が1〜0.55のInAlNから成る10接合タンデム太陽電池が実現できれば、50%以上の変換効率と10V以上の開放端電圧が得られる可能性があることを明らかにした。続いて、横型反応管方式の有機金属気相エピタキシ(MOVPE)装置を用いてIn組成1〜0.55のInAlN薄膜の成長について検討した。原料にトリメチルアルミニウム(T漁)、トリメチルインジウム(TMI)、アンモニア(MI_3)を、キャリアガスに窒素(N_2)を用い、成長圧力730Torr、成長温度600-700℃でサファイア(0001)基板上にInAlN膜を成長させた。InAlN膜中のAl組成は、成長温度の上昇とともに、また、サセプター上の下流位置ほど、顕著に低下することを見出した。その原因は、TMAとNH_3との中間反応であると考えられる。成長温度およびサセプター上の基板位置を適当に選ぶことにより、相分離のない単結晶InAlN膜(1〜0.55)を得ることができた。InAlN膜のX線ロッキングカーブ半値幅はAl組成の増加とともに増大した。このような結晶性の低下は、組成の不均一性よりもc軸配向性の低下によって起こっていることがわかった。今回成長させたIn組成1〜0.55のInAlN膜は組成に対応した光吸収端を示すことを確認した。さらに、それらの膜は、室温でもフォトルミネッセンスを示し、In組成0.55の場合でも、その強度はInN膜のそれに比べて大きな遜色はみられなかった。
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Research Products
(4 results)
