ZnSnP2カルコパイライト相の規則不規則変態と半導体特性との相関の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760599
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 金属生産工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 野瀬 嘉太郎 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00375106)
• 研究協力者: 宇田 哲也 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80312651) ; 田中 範之 京都大学, 大学院・工学研究科, 修士学生 ; 藤川 皓太 京都大学, 大学院・工学研究科, 修士学生 ; 東野 孝浩 京都大学, 大学院・工学研究科, 修士学生 ; 村田 有 京都大学, 大学院・工学研究科, 学部学生
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 結晶育成 / 化合物半導体 / 状態図 / 太陽電池

研究概要

本研究では、新しい太陽電池材料としてZnSnP_2を提案した。まず、Zn-Sn-P三元系状態図を実験的に決定し、これを基にバルク結晶を作製した。また、X線回折測定により規則度の評価を試み、定性的には温度上昇に伴い規則度が低下するという、熱力学から推定される結果を得た。最後に、結晶成長後の試料を用いて光学的・電気的な特性評価を行い、キャリアに関する知見を得た。以上、規則不規則変態と半導体特性との相関を得るための基礎を確立できた。

研究成果

• [学会発表] カルコパイライト型リン化物を用いた太陽電池-状態図と結晶成長 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野瀬嘉太郎
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 亜鉛-リン系化合物半導体を用いた薄膜太陽電池 (2011)
  • 著者名/発表者名: 野瀬嘉太郎
  • 学会等名: 表面技術協会材料機能ドライプロセス部会第86回例会
  • 発表場所: 大田区東京都研修室
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] New group of chalcopyrite-type semiconductor for solar cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaro NOSE
  • 学会等名: Fisrt Symposium Japanese-French Frontiers of Engineering
  • 発表場所: Minatec, Grenoble, France.
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] カルコパイライト型半導体ZnSnP2の結晶成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野瀬嘉太郎, 東野孝浩, 宇田哲也
  • 学会等名: 資源・素材2010
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] 状態図を基にしたカルコパイライト型半導体ZnSnP2の結晶成長 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野瀬嘉太郎, 田中範之, 東野孝浩,宇田哲也
  • 学会等名: 日本学術振興会第175委員会シンポジウム
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2010-07-08
• [学会発表] Zn-Sn-P-Sb系状態図とカルコパイライト相の存在領域 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野瀬嘉太郎, 田中範之, 村田有, 宇田哲也
  • 学会等名: 資源・素材学会平成22年度春季大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] Zn-Sn-Sb三元系状態図の作成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 村田有, 田中範之, 野瀬嘉太郎, 宇田哲也
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Ternary Phase Diagram of the Zn-Sn-P System for Fabrication of ZnSnP_2 Compound Semiconductor (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Nose, N.Tanaka, T.Uda
  • 学会等名: Washington State Convention & Trade Center
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2010-02-17
• [学会発表] リン化法による亜鉛リン化物半導体の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤川皓太, 野瀬嘉太郎, 宇田哲也
  • 学会等名: 資源素材学会関西支部第6回「若手研究者・学生のための研究発表会」
  • 発表場所: 京大会館
  • 年月日: 2009-12-18
• [学会発表] Establishment of the Zn-Sn-P phase diagram for fabrication of ZnSnP2 solar cell (2009)
  • 著者名/発表者名: N.Tanaka, Y.Nose, T.Uda
  • 学会等名: AEARU Workshop on Advanced Materials Research
  • 発表場所: Pohang University of Science and Technology, Korea
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] Zn-Sn-P三元系状態図の作成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中範之, 野瀬嘉太郎, 宇田哲也
  • 学会等名: 日本金属学会2009年秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] リン化法による亜鉛リン化物半導体の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤川皓太, 野瀬嘉太郎, 宇田哲也
  • 学会等名: 日本金属学会2009年秋期大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 固相/気相反応による亜鉛リン化物半導体の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野瀬嘉太郎, 藤川皓太, 宇田哲也
  • 学会等名: 資源・素材2009
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-09-08
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.aqua.kyoto-u.ac.jp
• [産業財産権] リン系化合物半導体の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 野瀬嘉太郎, 藤川皓太, 宇田哲也
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権番号: 特許権,特願2011-067091
  • 出願年月日: 2011-03-25