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ハロゲン化金属ペロブスカイト半導体を用いた発光デバイスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H03573
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関東京大学

研究代表者

近藤 高志  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60205557)

連携研究者 宮坂 力  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 特任教授 (00350687)
江馬 一弘  上智大学, 理工学部, 教授 (40194021)
研究協力者 中村 唯我  
佐野 惇郎  
木村 浩平  
高島 駿  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
キーワードハロゲン化鉛ペロブスカイト / ペロブスカイト型半導体 / 真空蒸着 / ヘテロ構造 / ダブルヘテロ構造 / エピタキシャル薄膜 / ヘテロエピタキシー / エピタキシャル成長 / 太陽電池 / 発光素子 / ペロブスカイト太陽電池 / 発光ダイオード / 半導体レーザ / ペロブスカイト半導体 / ハロゲン化鉛 / ヘテロ積層
研究成果の概要

日本発の新規太陽電池であるペロブスカイト太陽電池の光吸収層に用いられているハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体を発光デバイスに応用することを念頭に,異なるメチルアンモニウムハロゲン化鉛を積層するヘテロ構造の作製を目指して研究をおこなった。真空蒸着法を用いて,多結晶ヘテロ構造を作製することに初めて成功した。また,臭化鉛ペロブスカイト単結晶基板上での単結晶ヘテロエピタキシャル薄膜の作製が可能であることも初めて示すことができた。あわせて,ペロブスカイト型半導体のバンドエンジニアリングの障害となり得る半導体混晶の光誘起相分離という新規現象についても検討した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Self-organized superlattice and phase coexistence inside thin film organometal halide perovskite2018

    • 著者名/発表者名
      T. W. Kim, S. Uchida, T. Matsushita, L. Cojocaru, R. Jono, K. Kimura, D. Matsubara, M. Shirai, K. Ito, H. Matsumoto, T. Kondo, and H. Segawa
    • 雑誌名

      Adv. Mater.

      巻: 30 号: 8

    • DOI

      10.1002/adma.201705230

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハロゲン化金属ペロブスカイト型物質2018

    • 著者名/発表者名
      近藤高志
    • 雑誌名

      フォトニクスニュース

      巻: 4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Exciton-exciton scattering in perovskite CH3NH3PbBr3 single crystal2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kunugita, Y. Kiyota, Y. Udagawa, Y. Takeoka, Y. Nakamura, J. Sano, T. Matsushita, T. Kondo, and K. Ema
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 6 ページ: 060304-060304

    • DOI

      10.7567/jjap.55.060304

    • NAID

      210000146576

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ペロブスカイト型半導体CH3NH3PbI3の基礎物性2016

    • 著者名/発表者名
      近藤高志
    • 雑誌名

      光機能材料研究会会報光触媒

      巻: 49 ページ: 16-19

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Excitonic Feature in Hybrid Perovskite CH3NH3PbBr3 Single Crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Kunugita, Tsubasa Hashimoto, Yuki Kiyota, Yosuke Udagawa, Yuko Takeoka, Yuiga Nakamura, Junro Sano, Tomonori Matsushita, Takashi Kondo, Tsutomu Miyasaka, and Kazuhiro Ema
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 44 号: 6 ページ: 852-854

    • DOI

      10.1246/cl.150204

    • NAID

      130005074610

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ハロゲン化鉛ペロブスカイト型半導体の物性2015

    • 著者名/発表者名
      近藤高志
    • 雑誌名

      オプトロニクス

      巻: 7 ページ: 71-75

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A new discovery of double phase coexistence inside the perovskite solar cells2018

    • 著者名/発表者名
      S. Uchida, T. W. Kim, L. Cojocaru, T. Kondo, and H. Segawa
    • 学会等名
      International Conference on Perovskite Thin Film Photovoltaics (ABXPV18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Defect chemistry analysis on CH3NH3PbI3 toward conductivity control of lead-halide perovskites2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, T. Matsushita, S. Yamaguchi, and T. Kondo
    • 学会等名
      International Conference on Perovskite Thin Film Photovoltaics (ABXPV18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exciton structure of perovskite single crystals (CH3NH3PbBr3 and CH3NH3PbI3)2018

    • 著者名/発表者名
      M. Schulz, Y. Udagawa, Y. Nakamura, K. Kimura, C. Yura, K. Yamamoto, T. Matsushita, T. Kondo, H. Kunugita, and K. Ema
    • 学会等名
      International Conference on Perovskite Thin Film Photovoltaics (ABXPV18)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 真空蒸着法によるCH3NH3PbI3/CH3NH3PbCl3へテロ積層構造の作製2018

    • 著者名/発表者名
      高島駿, 中村唯我, 松下智紀, 近藤高志
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化鉛ペロブスカイト型半導体のヘテロエピタキシャル薄膜形成(II)2018

    • 著者名/発表者名
      木村浩平, 松下智紀, 近藤高志
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of self-organized superlattices and phase coexistence in organometal halide perovskite solar cell with transmission electron microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      T. W. Kim, S. Uchida, T. Matsushita, L. Cojocaru, T. Kondo, H. Segawa
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化鉛ペロブスカイト半導体のヘテロエピタキシャル薄膜形成2017

    • 著者名/発表者名
      木村浩平, 松下智紀, 近藤高志
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化鉛ペロブスカイト型半導体混晶の光誘起スピノーダル分解の温度依存性2017

    • 著者名/発表者名
      佐野惇郎, 松下智紀, 近藤高志
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Transmission electron microscopy observation of phase coexistence in organometal halide perovskite solar cell2017

    • 著者名/発表者名
      Taewoong Kim, Satoshi Uchida, Tomonori Matsushita, Ludmila Cojocaru, Takashi Kondo, Hiroshi Segawa
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ペロブスカイト型半導体の基礎物性と結晶工学2017

    • 著者名/発表者名
      近藤高志
    • 学会等名
      第146回結晶工学分科会研究会「ペロブスカイトは結晶か? 有機金属ハライド太陽電池の特殊性・一般性と可能性」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The partial conductivity measurements on methylammonium lead tribromide perovskite materials2017

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, Y. Nakamura, T. Kondo, K. Kobayashi, and S. Yamaguchi
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The photoelectrochemical properties of methylammonium lead tribromide perovskite materials governed by ion migration and its application to photo-electrochemical devices2017

    • 著者名/発表者名
      K. Wang, Y. Nakamura, T. Kondo, and S. Yamaguchi
    • 学会等名
      21st International Conference on Solid State Ionics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of Epitaxial Thin Films of Lead Halide Perovskite Semiconductor2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kimura, T. Matsushita, and T. Kondo
    • 学会等名
      Photonics@SG 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ガスソースを用いた真空蒸着によるCH3NH3PbI3多結晶薄膜の作製2017

    • 著者名/発表者名
      中村唯我, 松下智紀, 近藤高志
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶MAPbBr3の部分電気伝導度測定とその欠陥化学2017

    • 著者名/発表者名
      山口周, Kai Wang, 小林清, 中村唯我, 近藤高志
    • 学会等名
      第43回固体イオニクス討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 真空蒸着を用いた高安定性ホルムアミジニウムヨウ化鉛多結晶薄膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      紺野晃央, 松下智紀, 佐野惇郎, 中村唯我, 近藤高志
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有機無機ペロブスカイト物質CH3NH3PbBr3の励起子物性2016

    • 著者名/発表者名
      宇田川洋祐, 清田祐貴, 中村唯我, 佐野惇郎, 松下智紀, 欅田英之, 竹岡裕子, 近藤高志, 江馬一弘,
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化金属ペロブスカイト型半導体と太陽電池応用2016

    • 著者名/発表者名
      近藤高志
    • 学会等名
      The 23rd International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices (AM-FPD 16)
    • 発表場所
      龍谷大響都ホール(京都)
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 太陽電池応用へ向けた真空蒸着法を用いたホルムアミジニウムヨウ化鉛多結晶薄膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      松下智紀, 紺野晃央, 佐野惇郎, 中村唯我, 近藤高志
    • 学会等名
      第13回「次世代の太陽光発電システム」シンポジウム
    • 発表場所
      アオーレ長岡(新潟)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Excitonic properties and carrier dynamics of CH3NH3PbBr3 single crystals2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiyota, Y. Udagawa, H. Kunuigta, Y. Takeoka, Y. Nakamura, T. Matsushita, T. Kondo, T. Miyasaka, and K. Ema
    • 学会等名
      1st International Conference on Provskite Solar Cells and Optoelectronics
    • 発表場所
      ローザンヌ(スイス)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exciton and Bandgap Energies of Hybrid Perovskite CH3NH3PbI32015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakamura, J. Sano, T. Matsushita, Y. Kiyota, Y. Udagawa, H. Kunugita, K. Ema, and T. Kondo
    • 学会等名
      2015 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2015)
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機無機ペロブスカイト化合物の励起子物性2015

    • 著者名/発表者名
      清田祐貴, 宇田川洋祐, 中村唯我, 佐野惇郎, 松下智紀, 欅田英之, 竹岡裕子, 近藤高志, 江馬一弘
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ハロゲン化鉛ペロブスカイト型半導体CH3NH3PbX3の電子状態と励起子2015

    • 著者名/発表者名
      近藤高志, 江馬一弘
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CH3NH3PbI3/CH3NH3PbBr3ヘテロ積層真空蒸着膜の自発的混晶化2015

    • 著者名/発表者名
      佐野惇郎, 中村唯我, 松下智紀, 近藤高志
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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