| 研究課題/領域番号 |
17H07351
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
松村 亮 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 研究員 (90806358)
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| 研究期間 (年度) |
2017-08-25 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 半導体ナノワイヤ / 結晶成長 / 薄膜 / ナノワイヤ / 太陽電池 / 金属触媒成長 / VLS法 / 疑似単結晶テンプレート / 金属誘起層交換成長 / 疑似単結晶薄膜 / シリコン / ゲルマニウム / スズ / Siナノワイヤ |
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| 研究成果の概要 |
高効率を誇るナノワイヤ太陽電池を安価なガラス基板上で実現する基盤技術の創出を目的として研究を開始した。これを実現するためには、ナノワイヤ成長の起点となる結晶薄膜をガラス基板上で実現し、その薄膜からガラス基板の軟化温度以下の低温で縦型ナノワイヤ成長を成長する必要がある。
採択者は、金属誘起層交換成長法という金属触媒を用いた半導体薄膜成長法を発展させ、ナノワイヤ成長のテンプレート層に適した半導体薄膜成長法を実現した。また、ハンダなどに使われる金属の共晶反応をナノワイヤ成長に応用することで、ガラス基板対応の低温プロセスでのナノワイヤ成長を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来より縦型半導体ナノワイヤを用いることで太陽電池の発電効率が高効率化することは期待されていたが、その実現のためには高価な単結晶基板が必要であった。本成果は高価な単結晶基板から脱却した安価なナノワイヤ太陽電池を実現するうえで非常に有効な成果であるといえる。
また、本研究を進めている間に副産物として、新材料として注目されているゲルマニウム・スズ混晶のナノワイヤをSi基板上に成長することに成功した。この材料は次世代の高速演算素子や光通信デバイスの基盤材料として注目されており、太陽電池分野に限らない広い分野への波及効果がある研究成果である。
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