一次元ヘテロ構造光電変換デバイス

• 研究課題/領域番号: 23H05443
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 大区分C
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 丸山 茂夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90209700)
• 研究分担者: 末永 和知 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00357253) ; 松尾 豊 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00334243) ; 千足 昇平 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50434022) ; 大塚 慶吾 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (20823636)
• 研究期間 (年度): 2023-04-12 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 205,920千円 (直接経費: 158,400千円、間接経費: 47,520千円); 2024年度: 38,480千円 (直接経費: 29,600千円、間接経費: 8,880千円); 2023年度: 67,210千円 (直接経費: 51,700千円、間接経費: 15,510千円)
• キーワード: ヘテロナノチューブ / 光電変換デバイス / 超高分解能電子顕微鏡 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / カーボンナノチューブ

研究開始時の研究の概要

単層カーボンナノチューブ（CNT）に異種ナノチューブを同心積層した一次元ヘテロ構造について，成長機構解明と原子層種の拡張，さらに光学・輸送特性の評価を実現してきた．特定の一次元ヘテロ構造において，数層の絶縁層を介して内外の半導体層が電子的に結合し，ナノチューブ間に層間励起子が存在する．それにより，光吸収が増大し，電子・正孔分離に優れ，各半導体層内でのキャリア輸送も容易になることから，本研究では一次元ヘテロ構造光電変換素子に着目する．構造制御されたCNTから出発し，一次元ヘテロ構造の合成制御，光物性評価，デバイス特性評価を通じて，これらの集合体である薄膜を用いた新奇太陽電池の提案が可能となる．