2008 Fiscal Year Annual Research Report
新しいシリサイド半導体の結晶成長とエネルギーデバイスへの応用
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18560303
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
立岡 浩一 Shizuoka University, 工学部, 教授 (40197380)
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| Keywords | シリサイド / 熱電発電素子 / 熱光起電力システム / エピタキシー / 溶融塩法 / 相互拡散 / エネルギー / 環境 |
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| Research Abstract |
資源豊富で安全である材料を用い、太陽電池や熱光電池,熱電発電素子など環境保全に寄与するデバイスの開発を行う。またこれらデバイス開発にはエネルギー消費が少なく環境負荷の小さいプロセスにより行う。そのひとつのアプローチとして新しい半導体材料として「シリサイド半導体」ファミリーの開発が重要であった。
MnCl2を用いてマンガンシリサイド層をSi(111)上に成長させた。500口の熱処理温度がMnxSiy(y/x~2)を成長させるために最も適切な成長条件を与えた。同温度においてエピタキシャル層は連続となりSi(111)基板表面を覆った。この結果は簡便な成長方法によりSi基板上に広範囲にMnxSiy(y/x~2)層を成長できる事を示し、光熱電池の開発に有用である事が示された。Ca-Ge化合物及び、Ca-Si化合物結晶をメカニカルアロイング法により作製した。生成した粉末はCa2Si, Ca5Si3相とともに新たなキュービック相を含んでいた。Ca及びGeを用いて生成した粉末はキュービック相のみが生成した。これらの粉末から焼結したCaをベースとした化合物のペレットはp型を示し、Mg2Siの対になる熱電材料として期待できる。比較的大きなバンドギャップを持つ新しいシリサイド半導体材料として注目されているナトリウムシリサイド成長させSi基板上へのNa-Si系化合物生成の可能性について調べた。SiをNaとともに熱処理する事によりNa-Si化合物を作製した。容易にNa8Si46相の生成が確認できた事から、成長条件を最適化または作製プロセスを改善する事により半導体相の生成が期待できる。
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