アモルファス超格子の電子的物性と光吸収

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63540280
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 米沢 富美子 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (10027344)
• キーワード: アモルファス / 超格子 / 光吸収 / ア-バック裾 / 太陽電池

研究概要

太陽電池の効率向上などと関連して、アモルファス半導体およびアモルファス半導体超格子の光吸収係数についての理論的研究を、昨年に引続き実行した。今年は、次のような問題に焦点を当てて研究を進めた。
まず、超格子の層内では原子配置が不規則なアモルファス状態になっていて、かつ、層に垂直な方向(仮にz軸とする)に関しては、何らかの規則性があるという現実のアモルファス半導体超格子の状況を忠実に反映したモデルの設定を行なった。
例えば、z軸の方向に、
[1]Kronig-Penny型のポテンシャルがある場合
[2]サイン型のポテンシャルがある場合
などについて、解析的にどこまで表式化できるかを検討した。いずれの場合も、z軸方向の規則性と、層内の不規則性をどのように処理するかがポイントになる。特に、層内の不規則性を考慮するには、近似的な解法が不可欠になる。具体的には、グリ-ン関数のアンサンブル平均を求める際に、コヒ-レント・ポテンシャル近似(普通、CPAと呼ばれている近似)を使う。
これらの理論的な扱いの結果から、光吸収係数のポテンシャル依存性を議論する。
さらに、上述のような解析的解法の利点と限界を調べ、解析的なアップロ-チでは解明しきれない問題を、計算機を使ったシミュレ-ションなどで、扱う方法を検討する。このとき、井戸層の厚さ、バリア層の厚さ、層間の界面の様子などと、物性との関係を論ずる。

研究成果

• [文献書誌] 米沢富美子,佐藤文俊: "Optical Afsorption Spectra of Bulk and Multilayer Amorphous Semiconductors" Philosophical Magazine. B60. 109-117 (1989)
• [文献書誌] 森弘之,長尾辰也,米沢富美子: "A Phenome rological Model for the Critical Temperature of Layered Semiconductors" Journal of Physical Society of Japan. 58. 2501-2514 (1989)
• [文献書誌] 米沢富美子,坂本昇一,堀孝夫: "Percolation in Two-Dimensional Lattices I A Technique for the Estimation of Thresholds" Physical Review. B40. 636-649 (1989)
• [文献書誌] 米沢富美子,坂本昇一,堀孝夫: "Percolation in Two-Dimensional Lattices II The Extent of Universality" Physical Revieu. B40. 650-660 (1989)
• [文献書誌] 坂本昇一,米沢富美子,堀孝夫: "A Proposal for the Estimation of Percolation Thresholds" Journal of Physics A. 22. L699-L704 (1989)
• [文献書誌] 坂本昇一,米沢富美子,青木圭子,能勢修一,堀孝夫: "Percolation in Two-Dimensional Quasicrystals by Monte-Carlo Simulations" Journal of Physics A. 22. L705-L709 (1989)