有効配位数変調による半導体バンド構造の新しい制御軸構築

• 研究課題/領域番号: 23K26746
• 補助金の研究課題番号: 23H02053 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 永井 武彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (70415719)
• 研究分担者: 反保 衆志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (20392631) ; 村田 秀信 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (30726287) ; 川村 史朗 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主幹研究員 (80448092)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2025年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 光電子分光 / 配位数制御 / 太陽電池

研究開始時の研究の概要

ほぼ全ての4面体配位の半導体では、「格子定数とバンドギャップ(Eg)」が負の相関を持つ。ところが、結晶対称性の低い斜方晶系のSnSやGeSにおいては、この関係が正の相関となる事を理論計算から見出た。現状、我々は、この現象が有効配位数の変化と関係があると考えているが、実際の配位状態および電子構造がどのように変化し、正の相関となるのか特定・実証するに至っていない。本研究では、先行して研究を始めている(X,Sn)S;(X=Ca,Sr,Ba)を試料とし、①構造解析と配位状態の特定、②価電子帯と伝導帯の電子構造の独立評価、さらには、KKR-CAP法を用いた③電子構造の理論計算を実施する。