2011 Fiscal Year Annual Research Report
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22760005
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
ムカンナン アリバナンドハン 静岡大学, 電子工学研究所, 助教 (50451620)
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| Keywords | 太陽電池 / シリコン / シリコンゲルマニウム / ガリウム添加 / 少数キャリア寿命 / 格子間酸素濃度 / 欠陥密度 / 酸素析出物 |
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| Research Abstract |
市販されているシリコン(Si)太陽電池の変換効率は約20%であり、変換効率のさらなる向上が求められている。太陽電池の変換効率を高くするためには、結晶欠陥発生を抑制することが必要である。本研究は、変換効率を向上させるために、偏析係数の大きなゲルマニム(Ge)に注目し、(1)Geの添加がSi結晶中のボイド欠陥形成および光照射による結晶品質劣化に及ぼす効果を明らかにすること及び(2)ガリウム(Ga)をドープしたシリコンゲルマニウム(Si_<1-x>Ge_x)結晶の偏析現象、欠陥発生機構及び寿命に対するGe組成の効果を明らかにすることを目的とした。Ge組成が異なるGaドープSi_xGe_<1-x>結晶(x=0,0.006,0.03,0.045,0.06)を回転引き上げ法で成長させ、欠陥密度と格子間酸素濃度に対するGe組成依存性を調べた。光照射前後のウエハーの寿命特性を微小光容量減衰法と表面光電圧法により測定した。結晶をSeccoエッチャントを用いてエッチングすることで成長欠陥に対応したエッチピットを形成し、エッチピット密度を測定した。その結果、(1)Gaドープ濃度を増加させると、少数キャリア寿命が増加すること、(2)光照射減衰実験により、BドープSi結晶の劣化が急速に起こることに対して、BとGeをドープSi結晶の劣化は低濃度添加の場合抑制されること、(3)Ge組成が高い程、欠陥密度と格子間酸素濃度が減少すること等が明らかとなった。これらの現象は、Ge-空孔の複合体が不均一核形成センターとして働くことで、酸素析出物を形成し、その結果として格子間酸素濃度が減少することを示している。
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[Journal Article] Growth of homogeneous polycrystalline Sil-xGex and Mg2Si1-xGex for therm oelectric application2011
Author(s)
Y.HAYAKAWA, M.ARIVANANDHAN, Y.SAITO, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, H.IKEDA, A.TANAKA, C.WEN, Y.KUBOTA, T.NAKAMURA, D.K.ASWAL, S.BHATTACHARY, S.MOORTHY BABU, Y.INATOMI, H.TATSUOKA
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Journal Title
Thin Solid Films
Volume: 519
Pages: 8532-8537
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] In-situ observation of dissolution process of Si into Ge melt by X-ray penetration Method2012
Author(s)
M.OMPRAKASH, M.ARIVANANDHAN, H.MORII, T.AOKI, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, A.TANAKA, H.IKEDA, H.TATSUOKA, Y.OKANO, T.OZAWA, Y.INATOMI, S.MOORTHY BABU, Y.HAYAKAWA
Organizer
59th Spring meeting of Japan Society of Applied Physics
Place of Presentation
Waseda Univercity (Tokyo, Japan)
Year and Date
2012-03-17
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[Presentation] Growth of Ternary Alloy Semiconductors under Microgravity Experiment2012
Author(s)
Y.HAYAKAWA, M.ARIVANANDHAN, G.RAJESH, M.OMPRAKASH, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, A.TANAKA, T.OZAWA, Y.OKANO, K.SAKATA, Y.INATOMI
Organizer
Seminar at Anna University
Place of Presentation
Anna University (Chennai, India)(Invited)
Year and Date
2012-02-23
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[Presentation] Growth of Homogeneous Si_<1-x>Ge_x and Mg_2Si_<1-x>Ge_x for Thermoelectric Application2012
Author(s)
Y.HAYAKAWA, M.ARIVANANDHAN, M.OMPRAKASH, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, H.IKEDA, A.TANAKA, H.TATSUOKA, A.ISHIDA, Y.OKANO, Y.INATOMI, D.K.ASWAL, S.BHATTACHARYA, D.THANGARAJU, S.MOORTHY BABU
Organizer
Seminar at Anna University
Place of Presentation
Anna University (Chennai, India)(Invited)
Year and Date
2012-02-23
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[Presentation] Growth of homogeneous Si_<1-x>Ge_x and Mg_2Si_<1-x>Ge_x for thermoelectric application2012
Author(s)
Y.HAYAKAWA, M.ARIVANANDHAN, M.OMPRAKASH, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, A.TANAKA, H.IKEDA, T.TATSUOKA, A.ISHIDA, Y.INATOMI, D.K.ASWAL, S.BHATTACHARYA, S.MOORTHY BABU
Organizer
International Conference on Recent trends in Advanced Materials (ICRAM)
Place of Presentation
VIT Univercity (Vellore, India)(Invited)
Year and Date
2012-02-21
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[Presentation] Thermoelectric properties of compositionally homogeneous Si1-xGex and Mg2Si1-xGex bulk crystals2011
Author(s)
M.ARIVANANDHAN, Y.SAITO, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, A.TANAKA, H.IKEDA, T.TATSUOKA, A.ISHIDA, S.BHATTACHARYA, D.K.ASWAL, S.MOORTHY BABU, Y.INATOMI, Y.HAYAKAWA
Organizer
Invited Seminar at Crystal Growth Centre, Anna University
Place of Presentation
Anna University (Chennai, India)(Invited)
Year and Date
2011-10-10
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[Presentation] Thermoelectric properties of homogeneous Si1-xGex and Mg2Si1-xGex bulk crystals2011
Author(s)
M.ARIVANANDHAN, Y.SAITO, T.KOYAMA, Y.MOMOSE, A.TANAKA, H.IKEDA, T.TATSUOKA, A.ISHIDA, S.BHATTACHARYA, D.K.ASWAL, S.MOORTHY BABU, Y.INATOMI, Y.HAYAKAWA
Organizer
Autumn meetings of Japanese society for applied physics (JSAP)
Place of Presentation
Yamagata Univ.(Yamagata, Japan)
Year and Date
2011-09-02
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