2012 Fiscal Year Research-status Report
酸化亜鉛系並びにグラフェン系ナノ構造創製とグリーンデバイス展開
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24510149
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
天明 二郎 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90334961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 篤志 静岡大学, 電子工学研究所, 講師 (50402243)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 国際情報交換 |
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| Research Abstract |
酸化物半導体並びにカーボンをベースに自己組織化ナノ構造創成を試み、近赤外から紫外域の高効率な発光・受光・光電変換素子実現並びにカーボン系ナノ光電子材料への展開をはかる。
我々は非平衡度の高いリモートプラズマ励起・有機金属化学気相堆積法RPE-MOCVD)を開発し検討を進めた。ウルツ鉱型 Zn(Cd, Mg)O系薄膜でMg組成25％からCd組成67％まで組成制御(Eg=3.7-1.6eV)を可能とし、紫外から近赤外域のバンドギャップエンジニアリングに内外で初めて成功し、LED,PD動作を実現、そのフィージビリティを示した。今年度は、PV応用を念頭に、非極性面Zn(Mg, Cd)O成長の可能性を追求した。まず、新たにラジカル酸化法でZnO/p-Cu2Oへテロ構造の検討も進めPV特性を実現した。さらに、イオン性結晶で特有の内蔵ダイポールの影響を軽減するためa-MgZnOでPEDOT:PSSショットキー接合特性の検討を行い、PV特性を得た。
金属触媒なしでアルコールCVD直接成法を用いて酸化物結晶基板上に均一・大面積グラフェンの制御の可能性を検討している。グラフェンFETの基本動作にも成功し、透明導電膜への展開も念頭に、シート抵抗値の低減と光透過率の検討を進めている。今年度は、成長基板のドメインサイズへの影響の観点から、成長温度、雰囲気ガス、Al2O3 & SiO2基板の選択等、成長条件を見直した。また、n-Siへの直接成長グラフェン透明電極構造でPV特性を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
酸化物半導体並びにグラフェンナノ構造のグリーンデバイスへの展開を進めている。我々の提案しているそれぞれの手法の独自性と有効性が確認されつつあり、最近のその分野の教科書、review paperにも引用されている。（Handbook of ZnO and related materials, CRC, & Materials today, 2012.12 issue, elsevier) 昨年度後半は、新しい無機、ナノカーボン、有機材料を繋ぐグリーンデバイス複合装置も導入し、さらに研究を加速する。
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| Strategy for Future Research Activity |
酸化亜鉛系混晶材料については、近赤外から紫外域にわたり非極性面でのZn(Cd,Mg)O薄膜成長法の検討を行い、残留キャリア濃度の低減を試み、PEDOT:PSS系電極でのショットキーPVセルの実現をはかる。
グラフェン系については、アルコールCVD直接成長グラフェンの最適化をはかり、さらにケミカルドーピングによる抵抗率低減を試みる。実際に、グラフェン/n-Si系でのPV特性の改善を試み、フィージビリティを示す。また、グラフェンFETとして、移動度の向上を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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[Presentation] Time- resolved Photoluminescence spectroscopy of Zn1-XCdXO nanowires2012
Author(s)
M. Lopez-Ponce, P. Lefebvre, J. M. Ulloa, E. Muoz, K. Yamamoto, A. Nakamura, J. Temmyo, A. Hierro,
Organizer
th IWZnO 2012, Nice, France, Sept 11-14, poster-212
Place of Presentation
アクロポリス会議センター(フランス)
Year and Date
20120911-20120914
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[Presentation] Zn(Mg,Cd)O Epilayers and nanostructures for optoelectronics,2012
Author(s)
A. Hierro, G. Tabares, M. Lopez-Ponce, J.M. Ulloa, P. Lefebvre, E. Munoz, K. Yamamoto,A. Nakamura, J. Temmyo, B. Vinter, J.-M. Chauveau, A. Redondo-Cubero
Organizer
2012 German-Japanese-Spanish Joint Workshop, July 21-22, 2012, Berlin
Place of Presentation
日独ベルリンセンタ(ドイツ)
Year and Date
20120721-20120722
Invited
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