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2010 年度 研究成果報告書

InAlN系多接合タンデム太陽電池の研究

計画研究

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研究領域窒化物光半導体のフロンティア-材料潜在能力の極限発現-
研究課題/領域番号 18069005
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関福井大学

研究代表者

山本 あき勇  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90210517)

研究分担者 橋本 明弘  福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10251985)
福井 一俊  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80156752)
研究期間 (年度) 2006 – 2010
キーワード高効率太陽光発電材料・素子 / InAlN / InGaN / ヘテロ構造 / MOVPE
研究概要

InN系タンデム太陽電池に関する基礎技術を確立するために、InAlN、InGaNおよびInAlN/InGaNヘテロ構造のMOVPE成長について検討した。常圧MOVPE成長を採用し、成長温度とTMI/(TMI+TMA)供給比の最適化により、In組成1~0.5のInAlN単結晶膜を実現した。成長膜は室温でも強いフォトルミネッセンスを示すことがわかった。一方、InGaNについても、成長温度とTMI/(TMI+TEG)供給比の最適化により、全組成域の単結晶膜を実現した。Cp_2MgをMg源として用い、InGaNへのMgドーピングについて検討し、In組成0,25までのInGaNのp形化を実現した。これらの成果を基に、n-In_<0.3>Al_<0.7>N/p-In_<0.2>Ga_<0.8>Nヘテロ構造素子を初めて実現し、光起電力を確認した。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (9件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] MOVPE growth of InAlN/InGaN heterostructures with an intermediate range of In content2011

    • 著者名/発表者名
      K.Sugita, M.Tanaka, K.Sasamoto, A.G.Bhuiyan, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth Vol.318

      ページ: 505-508

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Platinum-catalyst- assisted metalorganic vapor phase epitaxy of InN2011

    • 著者名/発表者名
      K.Sasamoto, K.Sugita, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth Vol.314

      ページ: 62-65

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent Advances in InN-based Solar Cells ; Status and Challenges in InGaN and InAlN Solar Cells2010

    • 著者名/発表者名
      A.Yamamoto, Md.R.Islam, T.T.Kang, A.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys.Stat.Sol.(c) Vol.7

      ページ: 1309-1316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elucidation of factors obstructing quality improvement of MOVPE-grown InN2009

    • 著者名/発表者名
      A.Yamamoto, K.Sugita, A.Hashimoto
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth Vol.311

      ページ: 4636-4640

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of gas flow on the growth of In-rich AlInN films by metal-organic chemical vapor deposition2009

    • 著者名/発表者名
      T.T.Kang, M.Yamamoto, M.Tanaka, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. Vol.106

      ページ: 053525

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terahertz characterization of semiconductor alloy AlInN : negative imaginary conductivity and its meaning2009

    • 著者名/発表者名
      T.T.Kang, M.Yamamoto, M.Tanaka, A.Hashimoto, A.Yamamoto, R.Sudo, A.Noda, D.W.Liu, K.Yamamoto
    • 雑誌名

      OPTICSLETTER Vol.34

      ページ: 2507-2509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman scattering of In-rich AlxIn1-xN : Unexpected two-mode behavior of A1(LO)2009

    • 著者名/発表者名
      T.T.Kang, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B Vol.79

      ページ: 033301

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mg doping behavior of MOVPE InxGa1-xN (x-0.4)2009

    • 著者名/発表者名
      Md.R.Islam, K.Sugita, M.Horie, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      J.Cryst.Growth Vol.311

      ページ: 2817-2820

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MOVPE growth and Mg doping of InxGa1-xN (x-0.4) for solar cell2009

    • 著者名/発表者名
      M.Horie, K.Sugita, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      Solar Energy Materials and solar cells Vol.93

      ページ: 1013-1015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atmospheric-pressure MOVPE growth of In-rich InAlN2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Houchin, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys.Stat.Sol.(c) Vol.5

      ページ: 1571-1574

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New nitridation technique for mosaicity control in RF-MBE InN growth2008

    • 著者名/発表者名
      K.Iwao, A.Yamamoto, A.Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys.Stat.Sol.(c) Vol.5

      ページ: 1771-1773

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low temperature growth of GaN using catalyst-assisted MOVPE

    • 著者名/発表者名
      K.Sasamoto, T.Hotta, M.Tanaka, K.Sugita, A.G.Bhuiyan, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys.Stat.Sol.(c) in press

    • 査読あり
  • [学会発表] Catalyst-assisted MOVPE growth of InN and GaN2011

    • 著者名/発表者名
      A.Yamamoto, K.Sasamoto, K.Sugita, A.Hashimoto
    • 学会等名
      European Materials Research Society 2011 Spring Meeting
    • 発表場所
      Nice, France(招待講演)
    • 年月日
      20110500
  • [学会発表] Growth temperature dependence of Cp_2Mg supply effects on MOVPE InN growth2010

    • 著者名/発表者名
      K.Sugita, K.Sasamoto, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 学会等名
      2010 International Workshop on Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Tampa, USA
    • 年月日
      20100900
  • [学会発表] MOVPE growth of InAlN/InGaN heterostructures with an intermediate In composition range2010

    • 著者名/発表者名
      K.Sugita, M.Tanaka, K.Sasamoto, A.G.Bhuiyan, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 学会等名
      16th International Conference on Crystal Growth
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      20100800
  • [学会発表] Recent Advances in InN-based Solar Cells2009

    • 著者名/発表者名
      A.Yamamoto, Md R.Islam, T.- T.Kang, A.Hashimoto
    • 学会等名
      Status and Challenges in InGaN and InAlN Solar Cells, European Materials Research Society 2009 Fall Meeting Warsaw
    • 発表場所
      Poland(招待講演)
    • 年月日
      20090900
  • [学会発表] Pt catalyst-assisted metalorganic vapor phase epitaxy of InN2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sasamoto, K.Sugita, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 学会等名
      The 51st TMS Electronic Materials Conference
    • 発表場所
      Pennsylvania, USA
    • 年月日
      20090600
  • [学会発表] Adducts formation in MOCVD growth of InAlN : Growth pressure dependence2009

    • 著者名/発表者名
      M.Tanaka, M.Yamamoto, T.T.Kang, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 学会等名
      The 51st TMS Electronic Materials Conference
    • 発表場所
      Pennsylvania, USA
    • 年月日
      20090600
  • [学会発表] Recent advances in MOVPE growth of InN : status and difficulties2008

    • 著者名/発表者名
      A.Yamamoto
    • 学会等名
      2008 International Symposium on the Physics of Nitride Semiconductors
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      20080100
  • [学会発表] MOVPE growth of In-rich InAlN for InAlN tandem solar cell2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Houchin, A.Hashimoto, A.Yamamoto
    • 学会等名
      17th International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-17)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20071200
  • [学会発表] Status and substrate-related issues for MOVPE InN2007

    • 著者名/発表者名
      A.Yamamoto, K.Sugita, A.Hashimoto
    • 学会等名
      European Materials Research Society 2007 Spring Meeting
    • 発表場所
      Strasbourg, France(招待講演)
    • 年月日
      20070500
  • [図書] 太陽電池の基礎と応用(分担執筆)(日本学術振興会第175委員会監修 小長井 誠・山口真史・近藤道雄 編著)2010

    • 著者名/発表者名
      山本あき勇
    • 出版者
      培風館
  • [産業財産権] In系III族元素窒化物の製造方法及びその装置2009

    • 発明者名
      山本あき勇、橋本明弘
    • 権利者名
      福井大学
    • 産業財産権番号
      特許,特願2009-077643
    • 出願年月日
      2009-03-26

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公開日: 2012-02-13   更新日: 2016-04-21  

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