表面制御された超高効率InGaAs/InP太陽電池の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650345
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 斎藤 俊也 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 助教授 (70241396)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 孝幸 北海道工業大学, 応用電子工学科, 教授 (40113568) ; 赤澤 正道 北海道大学, 工学部, 助教授 (30212400) ; 陽 完治 北海道大学, 量子界面エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)
• Keywords: 高濃度ドープ層 / 電極界面再結合 / InAsドット / Stranski-Krastanow成長 / フォトルミネセンス / 太陽電池

Research Abstract

表面再結合速度を減少させるための構造として、電極下の半導体表面のみに高濃度ドープ層を有する「ポイントコンタクト構造」が有効であると考えられる。これを、できるだけ簡易に作製する手法の1つとして、Stranski-Krastanow(SK)成長モードの利用が考えられる。本年度は、基礎的検討として基板材料をGaAsとし、以下の結果を得た。
1.GaAs(100)基板上に、約10^<10>cm^<-2>の面密度、水平方向の大きさ約500Å、高さ約50ÅのInAsドットを形成することに成功した。これは、面積比にして約25%のInAs層を形成したことになり、高濃度ドープ層をフォトリソグラフィや化学エッチングを用いることなく部分的に形成することが可能であることが示された。
2.GaAs(111)B基板表面を間隔4μmでマトリックス状にエッチピットを形成し、そのエッチピットの底に選択的にInAsドットを形成することに成功した。また、V溝状に加工した基板上には、V溝の底と頂上、もしくは壁面の中央に選択的にInAsドットを形成することに成功した。これらの技術を用いて、電極下に選択的にドープ層を形成することが可能となり、その面密度も6x10^6cm^<-2>以下、面積比0.1%のものが得られる可能性が示された。

Research Products

• [Publications] T.Saitoh: "In-Situ Photoluminescence and Capacitance-Voltage Characterization of InAlAs/InGaAs Regrown Heterointerfaces by Molecular Beam Epitaxy.," J.Cryst.Growth. 150. 96-100 (1995)
• [Publications] T.Saitoh: "Determination of Interface State Density Distribution and Surface Recombination Velocity on Passivated Semiconductor Surfaces by Photoluminescence Surface State Spectroscopy.," Materials Science Forum. 185-188. 53-58 (1995)
• [Publications] T.Saitoh: "Optical Characterization of InAs Quantum Dots Fabricated by Molecutar Beam Epitaxy" Jpn.J.Appl.Phys. 35. (1996)
• [Publications] T.Saitoh: "Regular Array Formation of Self-Assembled InAs Dots Grown on Patterned(111)B GaAs Substrate by MBE" Jpn.J.Appl.Phys. 35. (1996)