Single-crystalline heterostructures fabricated using all-inorganic B-site substituted metal halide perovskite-type semiconductors

使用全无机 B 位取代金属卤化物钙钛矿型半导体制备单晶异质结构

• 批准号: 22H01969
• 负责人: 近藤 高志
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01969/
• 关键词: ペロブスカイト太陽電池; 半導体光デバイス; ヘテロエピタキシー; 量子井戸

金属ハライドペロブスカイト型半導体を高機能光デバイス用汎用半導体材料に昇華させることを究極の目標とし，全無機Bサイト置換ハライドペロブスカイトヘテロ構造の作製と評価を目指す研究の基盤を築くために，種々の実験装置の整備を中心に研究を進めた。第1年度の成果の概要は以下のとおりである。真空蒸着による高品質ヘテロエピタキシーに関しては，2次元成長実現のための基板加熱機構と表面その場観察のためのRHEED（反射低速電子線回折）を現有の多元共蒸着装置に導入し，その動作を確認した。前者を活用して，ガラス基板上CsSnBr3の多結晶薄膜の結晶粒サイズ増大の効果を確認できた。また，多元蒸着によって，CsSnBr3/CsPbBr3多結晶ヘテロ積層構造の作製およびその安定性の確認をおこなうとともに，Cs(SnPb)Br3混晶多結晶薄膜の作製，組成制御，組成傾斜構造の作製に成功した。これらは，今後の単結晶ヘテロエピタキシーの基礎となる重要な基礎技術である。量子井戸試料の分光評価を行うためのTHz分光測定装置の整備を進め，フェムト秒レーザと光伝導スイッチを用いた分光光学系を立ち上げた。加えて，交流ホール測定系の立ち上げも完了し，導電性の定量的評価が可能となっている。混晶単結晶試料作製は，従来の有機Aサイトイオンハライドペロブスカイトとの違いが大きく難航しているが，全無機ハライドペロブスカイトに適した結晶育成法の探索を続けている。

最终的目标是将金属卤化物钙钛矿型半导体升华为通用用途的半导体材料，用于高性能光学设备，并重点介绍了维护各种实验设备的研究，以建立旨在为制造和评估全能B-Site B-Site B-Site B-Site beastured HalibSutture的研究基础。第一年的结果如下：关于真空沉积高质量的异质膜，一种用于实现二维生长的底物加热机制，以及用于表面现场观察的Rheed（反射性缓慢的电子衍射）（反射性缓慢的电子衍射）被引入现有的多个辅助设备中，并确认了其操作。使用前者，我们能够确认CSSNBR3多晶薄膜的晶粒尺寸对玻璃基板的影响。此外，通过多种蒸发沉积，我们成功地制造了CSSNBR3/CSPBBR3多晶的杂质杂质结构并确认了其稳定性，并成功地制造了，控制组成并产生了CS（SNPB）BR3 BR3 BR3混合晶体晶体晶体晶体晶体薄膜。这些是重要的基本技术，它将成为未来单晶杂质结构的基础。我们一直在开发一种用于量子井样品的光谱评估的THZ光谱测量设备，并使用飞秒激光器和光电传输开关启动了光谱光学系统。此外，已经启动了交流孔测量系统，从而允许对电导率进行定量评估。尽管使用常规的有机A位置卤化物钙钛矿的混合晶体单晶样品的产生极为难以实现，但我们仍在继续寻找适合所有适用于所有无机卤化物钙钛矿的晶体生长方法。

项目成果

4元共蒸着法によるハロゲン化鉛ペロブスカイト型半導体の導電性制御

四元共蒸发法控制卤化铅钙钛矿半导体的电导率

• 发表时间: 2023
• 作者: 村 大介;劉 子豪;五月女 真人;松下 智紀;近藤 高志
• 通讯作者: 近藤 高志

Vapor phase deposition of lead-free halide perovskite alloy Cs(SnZn)Br3

无铅卤化物钙钛矿合金Cs(SnZn)Br3的气相沉积

• 发表时间: 2022
• 作者: Hanbo Jung;Zihao Liu;Masato Sotome;Takashi Kondo
• 通讯作者: Takashi Kondo

鉛ハライドペロブスカイト混晶の結晶学

卤化铅钙钛矿混晶的晶体学

• 发表时间: 2022
• 作者: Chen Wan-Hsin;Kawakami Naoya;Lin Jhe-Jhih;Huang Hsiang-I;Arafune Ryuichi;Takagi Noriaki;Lin Chun-Liang;小田竜樹;近藤高志
• 通讯作者: 近藤高志

3元共蒸着法によるハロゲン化鉛ペロブスカイト型半導体の導電性制御

三元共蒸发法控制卤化铅钙钛矿半导体的电导率

• 发表时间: 2022
• 作者: 中村大介;劉子豪;五月女真人;松下智紀;近藤高志
• 通讯作者: 近藤高志

Vapor-phase deposition of all-inorganic tin-lead halide perovskite heterostructures

全无机锡铅卤化物钙钛矿异质结构的气相沉积

• 发表时间: 2022
• 作者: Zihao Liu;Naoki Maekawa;Hanbo Jung;Masato Sotome;Tomonori Matsushita;Takashi Kondo
• 通讯作者: Takashi Kondo