| 研究課題/領域番号 |
23360338
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
瀬戸 章文 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (40344155)
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| 研究分担者 |
大谷 吉生 金沢大学, 自然システム学系, 教授 (10152175)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 薄膜・微粒子形成 / エアロゾル / 量子ドット / 太陽電池 / ナノ粒子 / レーザー / コアシェル / ナノ構造 |
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| 研究概要 |
表面に機能を有する量子ドット材料の創製のために、まず昨年度に引き続き、シリコンをコアとしたコアシェル粒子のワンステップ合成を試みた。具体的には、レーザーアブレーションのターゲット形状とレーザー照射条件を最適化することで、コアとなるシリコンと、シェル材料である亜鉛もしくは銀を同時に気化させ、その粒子化（核生成）のタイミングを制御することで、ワンステップで種々の複合構造を有するナノ粒子を合成することに成功した。得られた生成物を高分解能透過型電子顕微鏡で観察したところ、直径10nm以下のシリコン量子ドットの周りに数nmのシェル材料が被覆されたコアシェル粒子であることが分かり、その直径とシェル厚みをレーザーと系の圧力により制御できることが明らかとなった。また、ナノテクノロジープラットフォームの支援を受け、得られた粒子のさらなる構造解析を行ったところ、Agをシェル材料とした場合には、シリコン粒子表面にAgが部分的に被覆したパッチ構造が形成されることが分かり、この境界粒径となる条件を界面エネルギーを用いて理論的に解析した。
さらに得られた量子ドットコアシェル粒子の基板上への堆積法とデバイス化についての検討も行った。堆積基板として表面に絶縁性の酸化膜を形成したシリコン基板に、エッチングによって数mm程度のホールを形成し、その部分にナノ粒子をインパクタにより選択的に堆積を行った。得られた構造体の表面に、スパッタリングによって透明導電膜を堆積させ、その電気抵抗を計測したところ、ナノ粒子構造体のIV特性を計測することができた。現在のところ、シリコンの結晶性が低いため、光電変換効率が非常に低い結果となっているが、今後アニーリングなどによってさらなる効率の向上を試みる予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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