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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ZnSnP2カルコパイライト相の規則不規則変態と半導体特性との相関の解明

Research Project

Project/Area Number 21760599
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

野瀬 嘉太郎  京都大学, 工学研究科, 助教 (00375106)

Keywords太陽電池 / フラックス法 / 規則不規則変態 / カルコパイライト化合物 / バンドギャップ / ホール効果
Research Abstract

本年度は、研究計画記載の3)規則度の評価方法の確立および規則度の組成・温度依存性の測定、および4)光学的および電気的特性評価、について研究を遂行した。まず、前年度にフラックス法により、1mm程度の大きさのZnSnP_2結晶を得ていたが、温度勾配、成長速度を最適化した結果、直径8mm、厚さ1mm以上の結晶が得られた。この結晶を用いて、分光光度計により反射率を測定し、バンドギャップを評価した。また、ホール効果を測定し、キャリアタイプおよびその濃度、易動度を評価した結果、キャリアタイプはp型、その濃度は10^<16>l/cm^3、易動度は10~20cm^2/Vsecであった。太陽電池として実用化されているCIGSに比べてキャリア濃度が1桁程度低いため、太陽電池に応用するためには、ドーパント添加等が必要であると考えられる。規則度については、その場高温X線回折により、規則不規則変態の有無、および規則度の評価を試みた。その結果、現有の高温チャンバーでは、昇温時の試料の酸化を防ぐことができなかった。そこで、ZnSnP_2とSnの二相試料をいくつかの温度で熱処理したのち、急冷した試料を規則度の評価に用いた。その結果、定量性に問題は有るものの、温度が上がるにつれ、規則度が低下することが示唆された。以上、本研究により、ZnSnP_2の基礎的な物性を評価することができ、太陽電池への応用に向けて、有益な情報を得ることができた。規則度の評価については、本研究において定量的な評価ができなかったが、今後、共同研究等も視野に入れて、継続して研究を行いたい。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010

All Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] カルコパイライト型リン化物を用いた太陽電池-状態図と結晶成長2011

    • Author(s)
      野瀬嘉太郎
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Year and Date
      2011-03-28
  • [Presentation] 亜鉛-リン系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池2011

    • Author(s)
      野瀬嘉太郎
    • Organizer
      表面技術協会材料機能ドライプロセス部会第86回例会
    • Place of Presentation
      大田区東京都研修室(招待講演)
    • Year and Date
      2011-01-26
  • [Presentation] New group of chalcopyrite-type semiconductor for solar cells2010

    • Author(s)
      Yoshitaro NOSE
    • Organizer
      First Symposium Japanese-French Frontiers of Engineering
    • Place of Presentation
      Minatec, Grenoble, France(招待講演)
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] カルコパイライト型半導体ZnSnP_2の結晶成長2010

    • Author(s)
      野瀬嘉太郎, 東野孝浩, 宇田哲也
    • Organizer
      資源・素材2010
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2010-09-13
  • [Presentation] 状態図を基にしたカルコパイライト型半導体ZnSnP_2の結晶成長2010

    • Author(s)
      野瀬嘉太郎, 田中範之, 東野孝浩, 宇田哲也
    • Organizer
      日本学術振興会第175委員会シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      2010-07-08
  • [Patent(Industrial Property Rights)] リン系化合物半導体の製造方法2011

    • Inventor(s)
      野瀬嘉太郎, 藤川皓太, 宇田哲也
    • Industrial Property Rights Holder
      京都大学
    • Industrial Property Number
      特許権,特願2011-067091
    • Filing Date
      2011-03-25

URL: 

Published: 2012-07-19  

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