格子不整合エピタキシャル膜における転位異方性が異なる「結晶粒」発生起源の解明

• 研究課題/領域番号: 23K04603
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分30010:結晶工学関連
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 鈴木 秀俊 宮崎大学, 工学部, 准教授 (00387854)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: III-V族化合物半導体 / 希薄N化合物 / 原子層エピタキシー / 多接合型太陽電池

研究開始時の研究の概要

格子不整合系太陽電池において、同一ウェハ上に作製したにもかかわらず特性にばらつきが存在する。特性が悪いセルでは、面内で転位の異方性が異なる「結晶粒」と、その境界となる「粒界」が存在することがわかっている。本研究では、(a)「粒界」が発生する層の同定、(b)「粒界」発生の起源の同定、(c)電気特性に影響を与えている領域(「結晶粒」「粒界」)の同定、の3点を目的とする。
本研究により、格子不整合系太陽電池作製時の歩留まりが向上し、普及のためのコスト低減に大きく寄与する。また、他のIII-V族化合物半導体において格子整合に囚われない新しいデバイス開発にもつながるブレイクスルーとなる事が期待される。