希少金属を使用しない太陽電池用新規半導体材料の創製

• 研究課題/領域番号: 23560357
• 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: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 尾崎 俊二 群馬大学, 理工学研究科, 准教授 (80302454)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 多元化合物半導体結晶成長

研究概要

四元化合物半導体Cu2ZnSnSe4およびCu2ZnSnS4結晶を垂直ブリッジマン法にて育成した。光吸収測定の結果、Cu2ZnSnSe4およびCu2ZnSnS4は共に直接遷移型の半導体であり、バンドギャップエネルギーは、10 Kにて、それぞれ1.12 eV、1.48 eVであることがわかった。温度変調反射スペクトルにおいては、E0-E6の臨界点の構造が明確に観測された。第一原理バンド計算により、これらの臨界点がブリルアンゾーンのどの点における遷移であるかを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Photomodulated transmittance spectroscopy of vacuum-evaporated AgGaTe2 films (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Ogura
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 53 号: 5S1 ページ: 05FW02-05FW02
  • DOI: 10.7567/jjap.53.05fw02
  • NAID: 210000143908
  • 査読あり
• [雑誌論文] Positive temperature variation of the bandgap energy in the single-crystalline chalcopyrite semiconductor AgInS2 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and Y. Horikoshi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 115 号: 5
  • DOI: 10.1063/1.4864423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical absorption and photoreflectance spectroscopy of the single-crystalline chalcopyrite semiconductor AgGaSe2 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hori and S. Ozaki
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 113 号: 17
  • DOI: 10.1063/1.4803892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties and electronic band structure of Cu_2ZnSnSe_4 kesterite semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Namba
  • 雑誌名: Physica status solidi (c) 巻: 9 号: 12 ページ: 2403-2406
  • DOI: 10.1002/pssc.201200203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical properties and electronic band structure of Cu2ZnSnSe4 kesterite semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Namba
  • 雑誌名: Physica status solidi (c) 巻: 9 ページ: 2403-2406
  • 査読あり
• [学会発表] AgInS_2半導体バンドギャップエネルギーの正の温度変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾崎俊二, 堀越義道
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Positive Temperature Variation of the Bandgap Energy in AgInS_2 Chalcopyrite Semiconductor (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and Y. Horikoshi
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Crystal Growth and Optical Properties of Cu_2ZnSnS_4 (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hoshina and S. Ozaki
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Crystal growth and optical properties of Cu_2SnSe_4 semiconductor (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sekiya and S. Ozaki
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Crystal Growth and Optical Properties of Chalcopyrite Semiconductor AgGaS_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Onodera and S. Ozaki
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] Optical Properties of Vacuum Evaporated AgGaTe_2 Thin Films (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Ogura
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Cu_2ZnSnS_4半導体結晶の育成と光学特性及びバンド構造評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 保科慧治, 尾崎俊二
  • 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
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] AgGaS_2半導体のバンドギャップエネルギーの特異な温度依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小野寺翼, 尾崎俊二
  • 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
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Cu2ZnSnS4半導体結晶の育成と光学特性及びバンド構造評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 保科慧治, 尾崎俊二
  • 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
• [学会発表] Optical Properties of AgGaTe_2 Films (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Ogura
  • 学会等名: 4th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] Optical properties of chalcopyrite semiconductor AgInS_2 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Horikoshi and S. Ozaki
  • 学会等名: 4th International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] AgInS_2半導体結晶の育成と光学特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀越義道, 尾崎俊二
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Optical Properties and Electronic Band Structure of Cu_2ZnSnSe_4 Kesterite Semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Namba
  • 学会等名: International Conference on Optical and Optoelectronic Properties of Materials and Applications
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2012-06-03
• [学会発表] Optical Properties and Electronic Band Structure of Cu2ZnSnSe4 Kesterite Semiconductor (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Namba
  • 学会等名: International Conference on Optical and Optoelectronic Properties of Materials and Applications
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Crystal Growth and Optical Properties of Chalcopyrite Semiconductor AgInS_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Horikoshi and S. Ozaki
  • 学会等名: 3^<rd> International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] Optical Properties and Electronic Band Structure of Cu_2ZnSnSe_4 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Namba
  • 学会等名: 3^<rd> International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Japan
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] Optical Properties and Electronic Band Structure of Cu2ZnSnSe4 (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Namba
  • 学会等名: 3rd International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu City Performing Arts Center, Kiryu, Japan
• [学会発表] AgInS2半導体バンドギャップエネルギーの正の温度変化
  • 著者名/発表者名: 尾崎俊二, 堀越義道
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県相模原市
• [学会発表] Positive Temperature Variation of the Bandgap Energy in AgInS2 Chalcopyrite Semiconductor
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and Y. Horikoshi
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Gunma
• [学会発表] Crystal Growth and Optical Properties of Cu2ZnSnS4
  • 著者名/発表者名: K. Hoshina and S. Ozaki
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Gunma
• [学会発表] Crystal growth and optical properties of Cu2SnSe4 semiconductor
  • 著者名/発表者名: T. Sekiya and S. Ozaki
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Gunma
• [学会発表] Crystal Growth and Optical Properties of Chalcopyrite Semiconductor AgGaS2
  • 著者名/発表者名: T. Onodera and S. Ozaki
  • 学会等名: 5h International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu, Gunma
• [学会発表] Optical Properties of Vacuum Evaporated AgGaTe2 Thin Films
  • 著者名/発表者名: S. Ozaki and T. Ogura
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Tanabe, Kyoto