太陽電池用超ワイドギャップ新透明電極材料の研究

新型超宽间隙太阳能电池透明电极材料的研究

• 批准号: 08750799
• 负责人: 植田 尚之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750799/
• 关键词: 透明導電体; 電子構造; β-Ga_2O_3(酸化ガリウム); バンド計算

〈物質系〉β-Ga_2O_3単成分系および、(Zn・Cd)_2GeO_4系について研究を行なった。〈物質合成および特性評価〉β-Ga_2O_3系……FZ法による単結晶を合成し、合成条件を変えることによって、電子キャリア濃度をコントロールすることに成功した。(0〜5.2X10^<18>cm^<-3>)キャリア濃度の増大に伴い、バンドギャップは4.79eVから4.84eVまで増大した。また、RF-スパッタリング法により薄膜を合成したが、結晶性が不十分で十分な電気伝導度は得られなかった。(Zn・Cd)_2GeO_4系……RF-スパッタリング法によりZn_2GeO_4およびCd_2GeO_4の薄膜合成に成功した。この内Cd系では電気伝導度100S/cm程度の薄膜を得たが、バンドギャップは約3.1eVであった。一方、Zn系では十分な電導性は得られなかった。固溶系では、まだその特性が充分明らかになっていない。〈電子構造評価〉Tight-Binding法によるエネルギーバンド計算により、β-Ga_2O_3の電子構造が明らかになった。伝導帯の底および価電子帯の頂上は共にΓ点にあり、直接許容ギャップは4.63eV(E//c)および4.85eV(E//b)である。伝導帯の底は6配位のGa4s軌道から、価電子帯の頂上は酸素の2p軌道から構成されていることが明らかになった。

< Substance system > β-Ga_2O_3単 composition system および, (Zn · Cd)_2GeO_4 system に て て て research を line なった. < Evaluation of および Characteristics of Substance Synthesis 価 > β-Ga_2O_3 series... FZ method に よ る 単 crystallization を し を synthesis, synthetic conditions - え る こ と に よ っ て, electronic キ ャ リ ア concentration を コ ン ト ロ ー ル す る こ と に successful し た. (0 ~ 5.2 X10 ^ < > 18 cm ^ < - > 3) キ ャ リ ア の raised a large に い, バ ン ド ギ ャ ッ プ は 4.79 eV か ら 4.84 eV ま で raised large し た. ま た, RF - ス パ ッ タ リ ン グ method に よ り film を synthetic し た が, crystalline が not very で very な electric 気 伝 conductance は must ら れ な か っ た. (Zn · Cd)_2GeO_4 series... The RF-スパッタリ グ グ グ method was used to successfully synthesize に た Zn_2GeO_4およびCd_2GeO_4 <s:1> thin films. The 伝 electrical conductivity 伝 of the Cd system in the <s:1> であった is 伝 at a degree of 100S/cm. The を of the <s:1> film を is approximately たが and バ ドギャップ ドギャップ であった であった of 3.1eVであった. On the one hand, the Zn group has で で and ten な electrical conductance で, which gives られな った った. The characteristics of the solid solution system, such as で まだそ and まだそ まだそ, are が fully clear and ら になって になって な な. < electronic structure evaluation 価 > Tight Binding method に よ る エ ネ ル ギ ー バ ン ド computing に よ り, beta Ga_2O_3 の electronic structure が Ming ら か に な っ た. 伝 guide 帯 の bottom お よ び 価 electronic 帯 の top は altogether に Γ point に あ り, direct allowable ギ ャ ッ プ は 4.63 eV (E/a/c) お よ び 4.85 eV (E/a/b) で あ る. 伝 guide 帯 の bottom は 6 ligand の Ga4s orbit か ら, 価 electronic 帯 の の は acid element on the top of the 2 p orbitals か ら constitute さ れ て い る こ と が Ming ら か に な っ た.