| 研究課題/領域番号 |
19K05008
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
喜多 正雄 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00413758)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 酸化物半導体 / 閃亜鉛鉱型関連構造 / ナローバンドギャップ / ミストCVD / ナローギャップ / 閃亜鉛鉱構造 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Cu3VO4は酸化物としては希少な物性である，立方晶ダイヤモンド（閃亜鉛鉱）型関連構造と近赤外領域のバンドギャップ（1.14 eV）を有している．本課題では，ミストCVD法によるCu3VO4薄膜の作製方法を確立し，ドーピングによりp型とn型の伝導性を発現させ電気的な基礎物性を明らかにするとともに，Cu3VO4のpnホモ接合，Cu3VO4/ZnOヘテロ接合の形成と解析によって，ナローギャップ酸化物半導体のデバイス化の基礎知見を構築することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
非真空プロセスで成膜できる省エネルギーで低コストなミストCVD法により，酸化物では希少な閃亜鉛鉱型（立方ダイヤモンド）関連構造を有するCu3VO4薄膜の成膜に成功した．ホール効果測定より，ノンドープのCu3VO4薄膜のp型伝導を確認できた．光吸収スペクトルから見積もられるCu3VO4薄膜のバンドギャップは1.2 eVで単接合太陽電池の光吸収層として適した大きさであることを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
バンドギャップが太陽電池材料に適していない材料が多い酸化物半導体は，これまで太陽電池の光吸収層としてあまり利用されてこなかった．本研究課題では，Cu3VO4の電気的・光学的性質を明らかにし，Cu3VO4が太陽電池材料として有望な材料であることを明らかにした．本研究の成果によって化学的安定性の高い酸化半導体がワイドギャップな領域だけでなく可視・赤外領域でも有用であることを検証できたことは、学術的にも社会的にも大きな意義がある.
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