フォトン・フォトキャリア直交型マルチストライプ半導体光電変換素子の研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22350077
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 石橋 晃 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (30360944)
• 研究分担者: 近藤 憲治 北海道大学, 電子科学研究所, 講師 (50360946) ; 海住 英生 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (70396323)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 有機半導体デバイス / 無機・有機ハイブリッド / 微粒子半導体デバイス / 無機半 導体デバイス / フォトン・フォトキャリア直交性

研究概要

太陽光入射方向と生成フォトキャリアの移動方向が平行であることによるトレードオフのため、光吸収とキャリア収集の同時最適化は難しかったが、光進行方向とキャリア移動方向を直交させることで、この難点を解消できる。キャリア移動度と光吸収係数という2つの主要パラメーターへの依存性を分離して光電変換効率を向上させる事のできるフォトン-フォトキャリア直交型マルチストライプ光電変換素子実現に向けた原理確認ができた。

研究成果

• [雑誌論文] Recent advances in magnetic thin films on flexible organic substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo, M. Ishimaru, Y. Hirotsu and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Recent Res. Devel. Applied Phys 巻: 10 ページ: 978-81-7895-562-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Morphologies and Magnetic Properties of Fe and Co Magnetic Thin Films on Polyethylene Naphthalate Organic Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, T. Abe, K. Kondo and A.Ishibashi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 111 ページ: 07C104-1-07C104-3
  • DOI: doi:10.1063/1.3670609
  • 査読あり
• [雑誌論文] 技工室の作業環境を向上させるクリーンルームシステムの提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 雑誌名: 歯科技工 巻: 40 ページ: 956-960
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Roughness and Magnetic Properties of Co Ferromagnetic Thin Films on Polyethylene Naphthalate Organic Substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: 海住英生、阿部太郎、近藤憲治、石橋晃
  • 雑誌名: J. Vac. Soc. Jpn ページ: 55187-190
  • DOI: doi:10.3131/jvsj2.55.187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Nickel/ Organic-Molecules/Nickel Nanoscale Junctions Utilizing Thin-Film Edges and Their Structural and ElectricalSiGe (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo, N. Basheer, N.Kawaguchi, S. White, A. Hirata, M. Ishimaru, Y. Hirotsu and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys ページ: 51065202-1-065202-8
  • DOI: doi:10.1143/ JJAP.51. 065202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface and Interface Structures and Magnetic Proerties of Ni and Ni75Fe25 Thin Films on Polyethylene Naphthalate Organic Substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: 海住英生、バシールヌブラ、阿部太郎、近藤憲治、平田秋彦、石丸学、弘津禎彦、石橋晃
  • 雑誌名: J. Vac. Soc. Jpn 巻: 54(3) ページ: 203-206
  • DOI: doi:10.3131/jvsj2. 54.203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lithography-Free Nanostructure Fabrication Techniques Utilizing Thin-Film Edges (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo, and A. Ishibashi:
  • 雑誌名: Recent Advances in Nanofabrication Techniques and Applications 巻: 28: ページ: 569-590
  • DOI: doi:10.5772/22249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large Thermoelectric Voltage in PointContacts of Ni Ferromagnetic Metals (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kondo, H. Kaiju and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc. Symp. Proc 巻: 1314 ページ: LL08-36-1-LL08-36-6
  • DOI: doi:10.1557/ opl.2011.267
  • 査読あり
• [雑誌論文] The fabrication of Ni quantum cross devices with a 17 nm junction and their current-voltage characteristics (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo, A. Ono, N. Kawaguchi, J. Won, A. Hirata, M. Ishimaru, Y. Hirotsu and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Nanotechnology 巻: 21 ページ: 015301-1-015301-6
  • DOI: doi:10.1088/0957-4484/21/1/015301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Roughness and Magnetic Properties of Ni and Ni78Fe22 Thin Films on Polyethylene Naphthalate Organic Substrates (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, N. Basheer, K. Kondo and A.Ishibashi
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: 46 ページ: 1356-1359
  • DOI: doi:10.1109/ TMAG.2010.2045346
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Theoretical Study and Realization of New Spin Quantum Cross Structure Devices using Organic Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kondo, H. Kaiju and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Mat. Res. Soc. Symp. Proc 巻: 1198 ページ: E07-01-1-E07-01-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and Current-Voltage Characteristics of Ni Spin Quantum Cross Devices with P3HT:PCBM Organic Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo, N. Basheer, N.Kawaguchi, S. White, A. Hirata, M. Ishimaru, Y. Hirotsu and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Symp. Proc 巻: 1252 ページ: J02081-J02086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Current-Voltage Characteristics in Nanoscale Tunnel Junctions Utilizing Thin-Film Edges (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo and A. Ishibashi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 49 ページ: 105203-1-105203-5
  • DOI: doi:10.1143/JJAP. 49.105203
  • 査読あり
• [雑誌論文] クリーンユニットシステムプ ラットフォーム～新型太陽電池作製から 民生応用展開まで
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 雑誌名: 環境と未来 巻: (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] フォトン・フォトキャリア直交型マルチストライプ半導体太陽電池のSiベース無機半導体での展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃、佐藤和彦、河西剛、近藤憲治、海住英生
  • 学会等名: 日本応用物理学会2013年春季大会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] Inorganic semiconductor-based Multi-striped Orthogonal Photon- Photocarrier-Propagation Solar Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Ishibashi, T. Kasai, K. Kondo and H.Kaiju
  • 学会等名: The13th RIES-Hokudai International Sympo- sium Joined with The 1st International Symposium of Nano- Macro Materials, Devices, and System Research AllianceProject
  • 発表場所: GateauxKingdom
  • 年月日: 20121213-14
• [学会発表] フォトン・フォトキャリア直交型マルチストライプ半導体太陽電池II～導波路結合タイプ (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃、河西剛、近藤憲治、海住英生
  • 学会等名: PVJapan2012
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20121205-07
• [学会発表] フォトン・フォトキャリア直交型マルチストライプ半導体太陽電池 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 学会等名: PV Japan 2012 Academic Forum
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] トップダウン系とボトムアップ系の接続・統合の可能性について、文部科学省「物質・デバイス共同研究拠点」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 学会等名: 第2回複雑系数理とその応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-11-13
• [学会発表] フォトンフォトキャリア直交型太陽電池とそのプロセス環境としての Clean Unit System Platform(CUSP)の応用展開 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 学会等名: 物質・デバイス領域共同研究拠点『太陽電池の展開,並びに清浄環境 の必要性と未来』研究会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2012-10-17
• [学会発表] 量子十字素子、高効率光電変換素子とその作製プラットフォームとしての極限高清浄環境の応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 学会等名: ナノとマク ロをつなぐ物質・デバイス・システム創 製戦略プロジェクト成果報告会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2012-04-24
• [学会発表] CUSPによるデンタルセイフティーシステム(DSS)の実現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃、大澤孝、中谷公一、大橋美久、佐藤嘉晃、大畑昇
  • 学会等名: 北海道大学-北洋銀行包括連携事業市民医療特別セミナー
  • 発表場所: 京王プラザホテル(札幌)
  • 年月日: 2012-03-08
• [学会発表] フォトン・フォトキャリア直交型マルチス トライプ半導体太陽電池とその作製環境としての Clean Unit System Platform (CUSP)の展開I (2011)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃、河西剛、海住英生、近藤憲治、川口敦吉、スザンホワイト
  • 学会等名: PV Japan 2011
  • 発表場所: 東京ビッグサイト
  • 年月日: 20111205-07
• [学会発表] Fabrication of multi-striped orthogonal photon-photocarrier propagation solar cells (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ishibashi, N. Kawaguchi, H. Kaiju, K.Kondo, and S. White
  • 学会等名: 12th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: Gateaux Kingdom(Sapporo)
  • 年月日: 20111121-22
• [学会発表] ポリエチレンナフタレート有機膜上のCo強磁性薄膜における表面粗さと磁気特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 海住 英生、阿部太郎、近藤憲治、石橋晃
  • 学会等名: 第52回真空に関する連合講演会
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 20111116-18
• [学会発表] デンタルセイフティシステムの開発(第一報)歯科技工士の塵肺症罹患の潜在的リスクの解消 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中谷 公一、大澤孝、佐藤嘉晃、石橋晃、大畑昇
  • 学会等名: 日本歯科技工学会第33回学術大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] デンタルセイフティシステムの開発(第二報)研磨作業中の塵埃の観測結果について (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤孝、中谷公一、佐藤嘉晃、石橋晃、大畑昇
  • 学会等名: 日本歯科技工学会第33回学術大会
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] フォトン・フォトキャリア直交型マルチストライプ半導体光電変換素とversatile Clean Unit System Platform (CUSP) (2011)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 学会等名: 「次世代エレクトロニクス」グループ(G1)分科会・琉球大学ジョイン トシンポジウム
  • 発表場所: 琉球大学
  • 年月日: 2011-05-11
• [学会発表] 有機バルクヘテロ接合太陽電池の開 放端電圧の起源に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川口整吉、近藤憲治、海住英生、石橋晃
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] Light Intensity Depend- ence of Current-Voltage Charac- teristcs in Organic Bulk Heterojunction Solar Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kawaguchi, K. Kondo, S. White, H. Kaiju and A. Ishibashi
  • 学会等名: Proc. Int. Symp. Joint Research Network on Adv. Materials and Devices
  • 発表場所: Hotel-Nidom (Tomakomai)
  • 年月日: 20100325-26
• [学会発表] 青色半導体レーザの劣化過程 から新型フルスペクトル光電変換素子へ (2010)
  • 著者名/発表者名: 石橋晃
  • 学会等名: 文部科学省「物質・デバイス共同研究拠点」複雑系数理とその応用に関するシンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 2010-11-09
• [図書] Recent Research and Development in Applied Physics (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kaiju, K. Kondo, M. Ishimaru, Y. Hirotsu and A. Ishibashi
  • 総ページ数: 1-23
  • 出版者: Transworld Research Network
• [備考]
  • URL: http://qed4.es.hokudai.ac.jp/