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半導体に添加された希土類イオンを用いた次世代太陽電池用高効率波長変換材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14233
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

藤原 康文  大阪大学, 工学研究科, 教授 (10181421)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード希土類添加半導体 / 太陽電池 / 波長変換
研究成果の概要

本研究は母体により光吸収されたエネルギーが希土類イオンに効率よく輸送される希土類添加半導体を新しい波長変換材料として位置づけ、その機能を明らかにすることを目的とした。スパッタリング援用MOCVD法により作製したTm,Yb共添加ZnOにおいて、紫外線照射下でYbイオン、Tmイオンそれぞれに起因する発光の観測に成功した。Yb/Tm混合比1:1ターゲットではYbイオンからTmイオンへのエネルギー輸送(アップシフト)が、混合比1:5ターゲットではTmイオンからYbイオンへのエネルギー輸送(ダウンシフト)が生じることを明らかにした。また、このエネルギー相互輸送は各イオンの直接励起によっても確認された。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Lehigh University/West Chester University/Ohio University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Hanyoung University(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Lehigh University/West Chester University(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Control of the energy transfer between Tm3+ and Yb3+ ions in Tm,Yb-codoped ZnO grown by sputtering-assisted metalorganic chemical vapor deposition2018

    • 著者名/発表者名
      Tatebayashi J.、Yoshii G.、Nakajima T.、Kamei H.、Takatsu J.、Lebrun D. M.、Fujiwara Y.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 123 号: 16

    • DOI

      10.1063/1.5011270

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Formation and optical properties of Tm,Yb-codoped ZnO nanowires grown by sputtering-assisted metalorganic chemical vapor deposition2018

    • 著者名/発表者名
      G. Yoshii, T. Nakajima, M. Mishina, J. Tatebayashi, and Y. Fujiwara
    • 学会等名
      19th International Conference on Metalorganic Vapor Phase Epiaxy (ICMOVPEXIX), Nara Kasugano International Forum, Japan, June 3-8
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規波長変換材料を目指したTm,Yb共添加ZnOにおけるTm3+-Yb3+イオン間相互エネルギー輸送制御2018

    • 著者名/発表者名
      中島徳仁、吉居玄哉、亀井勇人、舘林潤、藤原康文
    • 学会等名
      日本材料学会平成29年度第4回半導体エレクトロニクス部門委員会第1回講演会・見学会、P17、徳島大学常三島キャンパス工業会館メモリアルホール、徳島市、1月27日
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Emission via resonantly excited Tm3+ and Yb3+ ions in Tm,Yb-codoped ZnO grown by sputtering-assisted metalorganic chemical vapor deposition2017

    • 著者名/発表者名
      G. Yoshii, H. Kamei, T. Nakajima, and Y. Fujiwara
    • 学会等名
      29th International Conference on Defects in Semiconductors, ThP-65, Matsue, Japan, July 31-August 4
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controllable energy transfer between Tm3+ and Yb3+ ions in Tm,Yb-codoped ZnO grown by sputtering-assisted metalorganic chemical vapor deposition2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kamei, S. Takano, G. Yoshii, T. Kojima, and Y. Fujiwara
    • 学会等名
      26th Annual Meeting of MRS-J, International Symposium A-3 “Advanced Functional Oxide Materials"
    • 発表場所
      Yokohama Port Opening Plaza, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2016-12-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controllable energy transfer between Tm3+ and Yb3+ ions in Tm,Yb-codoped ZnO grown by sputtering-assisted MOCVD2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kamei, S. Takano, G. Yoshii, T. Kojima, A. Koizumi, and Y. Fujiwara
    • 学会等名
      35th Electronic Materials Symposium
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖, 滋賀県守山市
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学藤原研究室

    • URL

      http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/mse6/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科藤原研究室

    • URL

      http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/mse6/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-06-07  

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