2020 Fiscal Year Annual Research Report
非発光再結合検出による非破壊三次元評価法の開発と量子ナノ太陽電池の効率向上
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16H04648
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
福山 敦彦 宮崎大学, 工学部, 教授 (10264368)
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2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 非発光再結合 / 表面変位量測定 / ヘテロダイン干渉系 / 熱損失マッピング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成32年度（令和2年度）は、昨年度までにヘテロダイン型表面変位量検出システムの根幹部分が完成したことを受けて、測定結果と非発光再結合信号との関係性の明確化とマッピング測定に向けたソフトウエア開発を行った。表面変位量算出はソフトウエア化できたが、ビート信号をデータロガー経由で制御PCに読み込んで算出ソフトウエアを実行させるといった手動による手順が存在した。マッピング化のためには自動でデータロガーにアクセスし得られたビート信号から表面変位量を計算する必要がある。今年度は、ソフトウエア作成業者と仕様等を確認しながら作業を進め、ボタン一つでデータロガーを制御して信号を取得し表面変位量を計算することが可能となった。また、マッピング測定のために、動作精度10 nmのナノオーダーステージを購入した。ただし、マッピング測定のためには同ステージをPCから制御して上記表面変位量を自動取得するソフトウエア開発が必要となるが、予算の関係上本科研費では実施できなかった。
平行して理論計算も行い、計算値と上記実験値の比較から定量評価に関わる諸問題の明確化を行った。具体的には検出光チョッピング周波数や照射レーザー波長、照射レーザー強度とビート信号出力電位差の相関関係の明確化である。Python言語によって表面変位量の時間変化および周波数変化を計算し、実験結果と比較検討を行ったところ、SiやGaAsといったバルク半導体材料では得られた結果を計算によって再現することが出来た。一方ナノサイズオーダーの材料については、熱的物性値、特に熱伝導率が文献値と大きく異なる数値を用いないと実験結果を再現出来なかった。本研究課題の成果を受けて、今後はナノサイズオーダーでの得意な熱伝搬特性が存在するのかどうかを実験と計算（Comsolソフトウエアを導入予定）で明らかにする。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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