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歪みを内在したバンドギャップ分散半導体複合結晶の創製

具有固有应变的带隙色散半导体复合晶体的制作

基本信息

批准号：
14702017
负责人：
宇治原徹
金额：
$ 18.8万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702017/
关键词：
複合材料半導体シリコン SiC ゲルマニウム太陽電池歪み結晶成長

项目摘要

本研究では、異相粒子分散などの複合材料化により、半導体内部に歪み場を形成することで、バンドギヤップや電子移動度制御した「粒子分散型半導体複合結晶」なる材料を提案、その一例として、Si結晶にSiC粒子を分散させることで結晶中に異なるバンドギャップを分散させた「SiC粒子分散型Si基複合結晶」の試作を行なった。初年度においては、バルク結晶、薄膜結晶において、Siマトリクスにcubic型SiCが分散させ、分散粒子周辺のSi母相に圧縮歪みが生じていることを確認し、また光吸収の波長依存性も変化することを確かめた。本年度は、太陽電池の試作を目指し、太陽電池用多結晶シリコンの作製法で最も一般的な方法であるキャスト法により、SiC分散Si多結晶の成長を試みた。その結果、以下の知見を得た。・高純度炭素坩堝中でシリコン融液に炭素を飽和させ、結晶成長を行うことで、SiC析出Si結晶が得られた。・結晶中の炭素含肴量は、結晶成長条件にあまり依存せず、むしろ、結晶中の酸素の含有量と逆比例の関係にあることがわかった。したがって、炭素量制御には、結晶中の酸素量制御によって行うことが有効である。・炭素の含有量が増加するに従って、キャリアライフタイムが減少した。また、本材料を用いて太陽電池を試作したところ、長波長側の感度が著しく減少することがわかった。結果的に、変換効率も低下した。・一方、炭素の量が一定であっても、酸素量の変化によりライフタイムの増加が見られた。SiCによる歪み分散構造の作製には成功したが、残念ながら太陽電池特性の向上には成功しなかった。その主な原因は、SiC粒子周辺の転位などの結晶性の問題、SiCと母相のドーピング制御の問題などが考えられ、今後これらの解決が必要となる。また、酸素量とのバランスによる特性改善の可能性もある。

In this study, the dispersion of particles and particles in the composite materials, the formation of distorted particles in the semiconductors, the control of the mobility of the electrons, the synthesis of particles and semiconductors, the proposal for the preparation of composite materials, and the control of the mobility of electrons. Si results show that the dispersion of SiC particles is different from that of Si-based composites of SiC particles in the crystals of Si particles. At the beginning of the year, the temperature, the crystal, the film, the Si, the Si, the parent phase of the dispersed particles and the wavelength-dependent phase of the dispersed particles were confirmed, and the wavelength-dependent properties of the films were determined. This year, Taiyuan and Taiyuan power cells are used as indicators, and the most general methods for the growth of Si polycrystalline crystals are tested by using the most general methods, such as the Si multi-crystal growth test and the multi-crystal growth test. The results show that the following insights have been received. In the high temperature carbon crucible, the melting solution was characterized by carbon temperature and temperature, the crystal was formed into a long temperature, and the Si crystal was precipitated by SiC. The carbon content in the crystal, the growth condition of the crystal, the content of acid in the crystal. The content of carbon, the amount of acid in the crystal, and the amount of acid in the crystal. There is a certain amount of carbon, and the content of carbon is low. In this material, the battery is used to make a long-term response, and the long-term sensitivity is very sensitive. The results showed that the rate of symptoms and symptoms was very low. On the one hand, the amount of carbon must be high, and the amount of acid must be increased. The SiC system is designed to ensure the success of the battery and improve the performance of the battery. The cause of the main cause, the crystal problem of the cycle temperature of SiC particles, the problem of the control of the parent phase of SiC, and the solution of the necessary problems will be solved in the future. The amount of acid and acid content has improved the possibility of improving the property.