Formation of 3-dimensional (3D) Si quantum dot arrays using block copolymer self-assembly and its application to 3D quantum dot solar cell

利用嵌段共聚物自组装形成3维（3D）Si量子点阵列及其在3D量子点太阳能电池中的应用

• 批准号: 24656435
• 负责人: HOSAKA Sumio
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-24656435/
• 关键词: 自己組織化; 量子ドット; 太陽電池

We studied a formation of multi-tunnel junction PIN type solar cell substrate and masking and etching of very fine cylinder structure of the substrate for three-dimensional (3D) quantum dot solar cell. In the former, we proposed structure of 3D quantum dot solar cell and process for its fabrication using LP-CVD (Low pressure chemical vapor deposition), thermal oxidation and impurity diffusion. After the fabrications, we evaluated the solar cell properties and obtained adaptive structure with 1nm-thickness in LP-CVD SiO2 layer for tunneling current. Furthermore, we obtained the substrate with 3-PIN-multi-layers structure for 3D solar cell. In the latter, we developed very fine dot pattern formation using self-assembly with PS-PDMS block copolymer, multi-resist method with thin Si layer and carbon layer to transfer it to carbon dot pattern for etching mask, and reactive-ion-etching (RIE) of the Si substrate as very fine cylinders with multi-tunnel junction PIN type solar cell.

研究了一种用于三维量子点太阳电池的多隧道结PIN型太阳电池衬底的形成以及对衬底中非常精细的圆柱体结构的掩蔽和刻蚀。在前者中，我们提出了三维量子点太阳电池的结构和采用低压化学气相沉积(LP-CVD)、热氧化和杂质扩散的制备工艺。制作完成后，我们对太阳电池的性能进行了评估，得到了厚度为1 nm的自适应结构用于隧道电流。此外，我们还得到了用于3D太阳电池的3-PIN多层结构的衬底。在后者中，我们开发了利用PS-PDMS嵌段共聚物自组装形成非常精细的点图案，利用薄硅层和碳层的多抗蚀剂方法将其转移到用于刻蚀掩模的碳点图案，以及利用多隧道结PIN型太阳电池将硅衬底作为非常精细的圆柱体进行反应离子刻蚀(RIE)。

项目成果

Single-nanodot Arrays and Single-nanohalf-pitch Lines Formed using PS-PDMS Self-assembly and Electron Beam Drawing

使用 PS-PDMS 自组装和电子束绘制形成单纳米点阵列和单纳米半节距线

• 发表时间: 2013
• 作者: S. Hosaka;M. Huda;H. Zhang;T. Komori,and Y. Yin
• 通讯作者: T. Komori,and Y. Yin

Formation of 12-nm nanodot pattern by block copolymer self-assembly technique

利用嵌段共聚物自组装技术形成12纳米纳米点图案

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.534.126
• 发表时间: 2012
• 期刊: Key Engineering Materials
• 作者: M. Huda;T. Tamura;Y. Yin;and S. Hosaka
• 通讯作者: and S. Hosaka

Fabrication of Ultrahigh Density 10-nm-order Sized C Nanodot Array as a Pattern-transfer Mask

超高密度 10 纳米级大小的 C 纳米点阵列的制造作为图案转移掩模

• 发表时间: 2013
• 作者: M. Huda;J. Liu;Y. Yin;and S. Hosaka
• 通讯作者: and S. Hosaka

Improved observation contrast of block-copolymer nanodot pattern using carbon hard mask (CHM)

使用碳硬掩模 (CHM) 改善嵌段共聚物纳米点图案的观察对比度

• 发表时间: 2013
• 期刊: Key Engineering Materials
• 作者: T. Akahane;T. Komori;J. Liu;M. Huda;Z. Mohamad;Y. Yin;and S. Hosaka
• 通讯作者: and S. Hosaka

Long-range-ordering of 6-nm-sized nanodot arrays using self-assemble and EB-drawing

使用自组装和 EB 绘图对 6 纳米大小的纳米点阵列进行长程排序

• 发表时间: 2013
• 作者: Sumio Hosaka;You Yin;Takuya Komori;Miftakful Huda;Hui Zhang
• 通讯作者: Hui Zhang