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ナノ結晶ゲルマニウム薄膜を用いた熱光発電素子に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560057
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用物理学一般
研究機関東海大学

研究代表者

磯村 雅夫  東海大学, 工学部, 教授 (70365998)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード熱光発電 / ゲルマニウム / スパッター / プラズマ電位 / カソードバイアス / イオンダメージ / 薄膜 / バイアス電圧 / 光電変換 / プラズマ
研究概要

太陽熱または排熱からの赤外光光電変換により電力を得るための素子材料としてナノ結晶ゲルマニウムを検討した。ナノ結晶ゲルマニウムの作製方法として低コスト化が可能な高周波スパッター法を用いたが、プラズマ電位で加速された正イオンの衝突損傷による材料特性の劣化が課題であった。本研究では高周波スパッターのカソード電極に負の直流バイアスを印加することでプラズマ電位の低下を試みた結果、高周波プラズマの自己バイアスより大きな値の負の直流バイアスを印加することで、プラズマ電位の低下にはじめて成功した。また、同条件で作製したナノ結晶ゲルマニウムの結晶性に改善が見られ、正イオン衝突損傷が抑えられてことが確認でした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (19件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A new Floating-Probe for Measurement of Insulated Plasma Produced by Radio-Frequency Power2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Taniuch, Toshinori Yamada, Takanori Tokieda, Michiaki Utsumi, Masao Isomura and Haruo Shindo
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 51

    • NAID

      210000141592

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反応性スパッタ法による微結晶ゲルマニウム薄膜における不純物添加効果2011

    • 著者名/発表者名
      山田利宜、片岡拓朗、畑野雄太、磯村雅夫
    • 雑誌名

      東海大学紀要工学部

      巻: Vol.51、No. 1 ページ: 77-82

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反応性スパッタ法による微結晶ゲルマニウム薄膜における不純物添加効果2011

    • 著者名/発表者名
      山田利宜、片岡拓朗、畑野雄太、磯村雅夫
    • 雑誌名

      東海大学紀要 工学部

      巻: 51 ページ: 77-82

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Applying Negative DC Cathode Bias in RF Magnetron Sputtering2014

    • 著者名/発表者名
      K. Osuga, T. Yamada, H. Shindo, M. Isomura
    • 学会等名
      8th International Conference on Reactive Plasmas / 31st Symposium on Plasma Processing
    • 発表場所
      Fukuoka International Congress Center
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of applying negative DC cathode bias in RF magnetron sputtering2013

    • 著者名/発表者名
      K. Osuga, T. Yamada, H. Shindo, M. Isomura
    • 学会等名
      Proc. the MJIIT-JUC joint international symposium 2013
    • 発表場所
      Tokai Univ., Hiratsuka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Amorphous silicon-nitride films prepared by reactive sputtering2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nozawa and M. Isomura
    • 学会等名
      25rd International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] RFマグネトロンスパッタにおける負のDCカソードバイアス印加の効果2013

    • 著者名/発表者名
      大須賀康平、山田利宜、進藤春雄、磯村雅夫
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of applying negative DC cathode bias in RF magnetron sputtering2013

    • 著者名/発表者名
      K. Osuga, T. Yamada, H. Shindo, M. Isomura
    • 学会等名
      MJIIT-JUC joint international symposium 2013
    • 発表場所
      東海大学 湘南校舎
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Amorphous silicon-nitride films prepared by reactive sputtering2013

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nozawa and Masao Isomura
    • 学会等名
      25rd International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors
    • 発表場所
      Trornto Univ., Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of negative cathode bias voltage in reactive sputtering of microcrystalline silicon2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, Y. Taniuti, H.Sindo , M. Isomura
    • 学会等名
      2th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 反応性RFスパッタ法におけるターゲット電極への負の直流バイアス印加によるイオンダメージ低減の検討2012

    • 著者名/発表者名
      大須賀康平,山田利宜,進藤春雄,磯村雅夫
    • 学会等名
      第4回薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      龍谷大学アバンティ響都ホ-ル
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法を用いたアモルファスシリコン系ワイドバンドギャップ薄膜作製に関する検討2012

    • 著者名/発表者名
      野澤慎、鈴木亮祐、磯村雅夫
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新エミッシブプロープ法による高周波プラズマの診断2012

    • 著者名/発表者名
      山田利宜, 谷内康行, 内海倫明、磯村雅夫, 進藤春雄
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合演会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of negative cathode bias voltage in reactive sputtering of microcrystalline silicon2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, Y. Taniuti, H.Sindo , M. Isomura
    • 学会等名
      22th International Photovoltaic Science and Engineering Conference
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性RFスパッタ法におけるターゲット電極への負の直流バイアス印加によるイオンダメージ低減の検討2012

    • 著者名/発表者名
      大須賀康平,山田利宜,進藤春雄,磯村雅夫
    • 学会等名
      第4回薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      龍谷大学アバンティ響都ホ-ル
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法を用いたSiO薄膜作製に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木亮祐、磯村雅夫
    • 学会等名
      第3回薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      ラフレさいたま
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法による微結晶Si_<1->XGe_XにおけるCH_4ガス添加効果2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤浩央、磯村雅夫
    • 学会等名
      第3回薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      ラフレさいたま
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 容量結合型プラズマにおける負の直流カソードバイアス印加の効果2011

    • 著者名/発表者名
      山田利宜,谷内康行,磯村雅夫,進藤春雄
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 容量結合型プラズマにおける負の直流カソードバイアス印加の効果2011

    • 著者名/発表者名
      山田 利宜, 谷内 康行,磯村 雅夫, 進藤 春雄
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法による微結晶Si1-XGeXにおけるCH4ガス添加効果2011

    • 著者名/発表者名
      齋藤浩央、磯村雅夫
    • 学会等名
      第3回薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      ラフレさいたま
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法を用いたSiO薄膜作製に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      鈴木亮祐、磯村雅夫
    • 学会等名
      第3回薄膜太陽電池セミナー
    • 発表場所
      ラフレさいたま
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Applying Negative DC Cathode Bias in RF Magnetron Sputtering

    • 著者名/発表者名
      K. Osuga, T. Yamada, H. Shindo, M. Isomura
    • 学会等名
      8th International Conference on Reactive Plasmas / 31st Symposium on Plasma Processing (Fukuoka International Congress Center
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ei.u-tokai.ac.jp/Isomura-lab/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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