2014 Fiscal Year Annual Research Report
ワンステップ成膜法による量子化複合構造薄膜創製と光電機能発現
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24360295
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| Research Institution | Research Institute for Electromagnetic Materials |
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Principal Investigator |
阿部 世嗣 公益財団法人電磁材料研究所, その他部局等, 研究員 (20202666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大場 洋次郎 京都大学, 原子炉実験所, 助教 (60566793)
平 徳海 独立行政法人物質・材料研究機構, その他部局等, その他 (80354207)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 太陽電池用材料 / 量子ドット / RFスパッタリング / ホットウォール / 量子サイズ効果 / 酸化物 / カルコゲナイド / 複合構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年は，ワンステップ物理成膜法による量子ドット増感型次世代太陽電池用材料の合成と光電特性の検討を行った．この際，構成物質の蒸気圧に応じ，物理成膜法として，RFスパッタリング法およびホットウォールデポジション(HWD)法を用い，それぞれ生成熱離散型および非固溶型の材料設計に基づき複合構造薄膜の合成を行った．まず，RFスパッタリング法では，Ge添加TiO2薄膜の熱処理温度と光電特性との関係について検討を行った．試料は，p型Si基板に作製し，この際，バッファー層およびキャップ層としてTiO2を用い，透明電極としてITOを用いた．その結果，550nmにおける光電流は，熱処理温度の増加に対してピークを伴って変化することを明らかにし，最適な熱処理温度を見出した．Ge相およびTiO2相は成膜時において共にアモルファス状態であり，熱処理を通じて結晶化する過程に起因すると考えられる．他方，HWD法では，非固溶型PbTe-ZnTe系複合構造材料のワンステップ成膜について検討を行った．試料はガラス基板上に作製し．蒸発源としてPbTeおよびZnTeをヒータ加熱により同時に昇華させることにより作製した．その結果，薄膜は，PbTeナノ粒子がZnTeマトリクス中に分散したナノ複合構造を形成することが明らかになった．また，高分解能電子顕微鏡観察においてPbTeナノ粒子はファセット形成すると共に，ZnTeマトリクスとのナノヘテロ界面においいて両者は良好に相分離することを明らかにした．さらに，電極材料として，可視光領域に禁制幅(1.8eV)を有するマグヘマイト(γ- Fe2O3)などの鉄酸化物薄膜に関する検討を行った．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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