Luminescent and electrically conductive nano-silicon for optoelectronics and photovoltaics

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K04898
• 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: ナノ材料工学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: Bernard Gelloz 名古屋大学, 工学研究科(国際), その他 (40343157)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: Silicon / nanocrystals / porous silicon

研究成果の概要

・ポーラスシリコン（PS）の光学定数における新たなin-situ測定方法を開発した．本方法により，すべての多孔率におけるPS光学定数測定に初めて成功した；様々なHF溶液濃度におけるシリコン層の溶解速度測定ができた；PSの光溶解現象観測および解析モデルの確立ができた．
・高量子収率61％（世界記録である）のSi/SiO2ナノ粒子の作成に成功した．1-ヘキセンを用いた気相化学修飾法の開発により，PS表面のSi-H結合をより安定なSi-C結合に置換することができた．この方法は低コストで気圧制御が簡単にできるため液相化学修飾法効率的である．

自由記述の分野

Applied Physics

研究成果の学術的意義や社会的意義

・ポーラスシリコン（PS）ナノ構造における化学・光溶解現象の観測及び解析は，シリコンナノテクノロジー分野で非常に重要な基礎研究である．これらの現象の解釈モデルの確立によりPS層のより正確な作成が制御可能となる．
・世界的な高量子効率記録を示すシリコンナノ結晶は，太陽電池やバイオマーカ分野に応用できる．これらの分野への応用は現在の我々の主な挑戦である．気相化学修飾法による安定したPS発光層の作成は，より簡便なプロセスの実現を可能とした．