炭素質薄膜の電子物性の制御とそのデバイス化

碳质薄膜电子性能控制及其器件开发

• 批准号: 11124237
• 负责人: 金子 友彦
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11124237/
• 关键词: 炭素材料; 炭素質; 薄膜; 太陽電池; 電子デバイス; ヘテロ接合; ダイオード

本研究では第一段階として熱CVD法により1000℃以下の低温で調製した炭素質薄膜の電子物性に着目し,調製条件等が及ぼす薄膜の生成過程、得られる薄膜の電子物性への影響等を検討した。その結果、ピロメリット酸二無水物を原料とした時450℃付近から薄膜の堆積が確認され,500℃では10^<-2>S/cmの電気伝導性を有する薄膜が堆積することを確認した。また,700℃を境にそれ以下の温度ではp型半導体の性質を有し,それ以上でn型半導体的性質を示すことを見出した。さらに炭素質薄膜は薄膜の成長速度が得られる電子物性に大きく影響し、これらを通して,電子物性制御の可能性を示唆した。この結果をもとに第二段階として炭素質薄膜を新しい半導体として位置付け、シリコンとのアロイングにより電子デバイスの作成を試みた。その結果、n型シリコンと500℃前後で堆積させた炭素質薄膜との積層体が光電効果を示すことが見出され,太陽電池として機能することを示した。そして,炭素質薄膜の調製条件が与えるダイオード特性・太陽電池特性に及ぼす影響について検討した。その結果、本太陽電池は有機系としてはこれまでになく高い変換効率を示し(本研究中では7.0%)、さらに、セノレ構成を改良することにより、さらなる高効率化の可能性があることを示唆した。今後本研究を基礎に、より実用性の高い太陽電池の開発を行うとともに、炭素を用いた新しい電子デバイス作成の可能性を追及していく。

This study で は first Duan Jie と し て thermal CVD method に よ り の under 1000 ℃ low temperature で modulation し た carbon quality film の electronic property に mesh し, modulation conditions が and ぼ す film の generation process, and ら れ る film の electronic property へ の impact を beg し 検 た. そ の results, ピ ロ メ リ ッ ト acid anhydride を materials と し た 450 ℃ when paying nearly か ら film の accumulation が confirm さ れ, 500 ℃ で は 10 ^ < - > 2 S/cm の electric 気 伝 conductivity を have す る film が accumulation す る こ と を confirm し た. ま た, 700 ℃ を condition に そ れ の temperature below で は nature of p-type semiconductor の を し, そ れ で above the nature of the n-type semiconductor を shown す こ と を shows し た. さ ら に carbon quality thin-film は の growth speed が ら れ る electronic property に big き く influence し, こ れ ら を tong し て, electronic property suppression を の possibility in stopping し た. こ の results を も と に second Duan Jie と し て carbon quality film を new し い semiconductor と し て position pay け, シ リ コ ン と の ア ロ イ ン グ に よ り electronic デ バ イ ス の done try を み た. そ の results, n-type シ リ コ ン と で accumulation before and after 500 ℃ さ せ た carbon quality film と の laminated body が photoelectric unseen fruit を shown す こ と が shows さ れ, solar battery と し て function す る こ と を shown し た. そ し て, coal quality film の が modulation conditions and え る ダ イ オ ー ド characteristics, solar cell characteristics に and ぼ す influence に つ い て beg し 検 た. そ の results, the solar battery は organic system と し て は こ れ ま で に な く high い - in sharper rate を shown し (this study で は 7.0%), さ ら に, セ ノ レ constitute を improved す る こ と に よ り, さ ら な る high rate of unseen の possibility が あ る こ と を in stopping し た. In future, our research based に を, よ り be use sex の high い solar cell の open 発 を line う と と も に, carbon を い た new し い electronic デ バ イ ス made の possibility を chase and し て い く.

项目成果

野田 智大: "炭素質薄膜1n-Si積層体太陽電池の高効率化"第26回炭素材料科学会年会要旨集. 220-221 (1999)

Tomohiro Noda：“提高碳质薄膜 1n-Si 堆叠太阳能电池的效率”碳材料科学学会第 26 届年会摘要 220-221 (1999)。

H. A. Yu: "Supercarbon"Springer(Eds. S. Yoshimuta. R. P. H. Chang). 23 (1979)

H.A. Yu：“超级碳”施普林格（Eds. S. Yoshimuta. R. P. H. Chang）。

M. Matsuhashi: "Supercarbon"Springer(Eds. S. Yoshimuta. R. P. H. Chang). 7 (1999)

M. Matsuhashi：“超级碳”施普林格（Eds. S. Yoshimuta. R. P. H. Chang）。