最先端・次世代半導体デバイス実用化のためのハイドープSi表面の表面科学的研究

• 研究課題/領域番号: 25410015
• 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: 物理化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松本 健俊 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (20390643)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: シリコン / 硝酸酸化 / 表面パッシベーション / ハイドープ / キャリアライフタイム / 界面準位密度 / 固定電荷 / 太陽電池

研究成果の概要

リンやボロンのハイドープ層を硝酸酸化処理することにより、過剰にドープするされた領域を除去し、欠陥を低減することにより、シリコン太陽電池の低コスト高効率化が可能である。表面構造の平坦性の向上により、さらなる特性向上も期待できる。また、リンやボロンのハイドープ層を恒久保存メモリの配線に利用する場合は、ハイドープ領域を表面より数nm下に形成するか、SiやSiO2などの保護層を用いることで超長寿命化が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Nitric acid oxidation of Si method for improvement of crystalline Si solar cell characteristics by surface passivation effect (2015)
  • 著者名/発表者名: [2]T. Matsumoto, R. Hirose, F. Shibata, D. Ishibashi, S. Ogawara, H. Kobayashi
  • 雑誌名: Sol. Energ. Mat. Sol. C. 巻: 134 ページ: 298-304
  • DOI: 10.1016/j.solmat.2014.11.040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of minority carrier lifetime and Si solar cell characteristics by nitric acid oxidation method (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Shibata, D. Ishibashi, S. Ogawara, T. Matsumoto, C.-H. Kim, H. Kobayashi
  • 雑誌名: ECS J. Solid State Sci. Technol. 巻: 3 号: 7 ページ: Q137-Q141
  • DOI: 10.1149/2.024406jss
  • 査読あり
• [学会発表] Improvement of crystalline silicon solar cells by the nitric acid oxidation (NAOS) method (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, R. Hirose, H. Nakajima, D. Irishika, T. Nonaka, K. Imamura, H. Kobayashi
  • 学会等名: Progress in Applied Surface, Interface and Thin Film Science - Solar Renewable Energy News IV (SURFINT-SREN IV)
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2015-11-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 硝酸酸化膜による結晶型シリコン太陽電池の高効率化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本健俊，中島寛記，入鹿大地，野中啓章，今村健太郎，小林光
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 硝酸酸化SiO2膜と加熱処理によるSi表面のパッシベーション (2015)
  • 著者名/発表者名: 中島寛記，入鹿大地，野中啓章，今村健太郎，松本健俊，小林光
  • 学会等名: 第62回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-14
• [学会発表] 硝酸酸化法によるSi表面の新規パッシベーション方法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中島寛記，入鹿大地，野中啓章，今村健太郎，松本健俊，小林光
  • 学会等名: 第75回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-20
• [学会発表] 硝酸酸化法によるシリコン表面のパッシベーションと単結晶シリコン太陽電池の高効率化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬諒，松本健俊，小林光
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Nitric acid oxidation of Si (NAOS) method for application to thin film transistors (TFT), eternal memory “digital Rosetta Stone”, and Si solar cells (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, M. Maeda, T. Akai, S. Imai, H. Kobayashi
  • 学会等名: 8th Solid State Surfaces and Interfaces
  • 発表場所: Smolenice, Slovakia
  • 招待講演
• [学会発表] 恒久保存メモリ「デジタルロゼッタストーン」の加速耐湿試験による保護膜の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松本健俊，赤井智喜，今井繁規，小林光
  • 学会等名: 第74回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 京都
• [備考] 大阪大学産業科学研究所小林研究室
  • URL: http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/fcm/index.html