ヨウ化スズ層状ペロブスカイト型化合物へのドーピングによる導電性制御の試み

尝试通过掺杂碘化锡层状钙钛矿化合物来控制电导率

• 批准号: 10J01320
• 负责人: 高橋 由香利
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J01320/
• 关键词: 可溶性半導体; ドーピング; 導電特性; ヨウ化スズ; ペロブスカイト型化合物

有機層とペロブスカイト層からなるヨウ化スズ層状ペロブスカイト型化合物は、有機溶媒から単結晶が析出する、溶液プロセスが可能な物質である。この物質のas-grown結晶は、微量の自発的なホールドーピングによって高伝導性を示すが、有機カチオンの選択によりドーピング効率も変化することが予想される。そこで本研究では、ドーピングによる導電性の制御を目指し、効果的なドーピングが期待されるジカチオン系を用いた結晶を対象とした積極的なドーピング実験を行った。また、同時に起きていると考えられるカチオン欠損についても調べ、制御する方法を検討した。種々のアンモニウム系有機ジカチオンを用いて単結晶を作製し、それらについてドーピング実験を行った。具体的には、(1)結晶作製時にSnI_2の一部をSnI_4に置換する、(2)SnI_4の置換とカチオン電荷の欠損促進をモノカチオンの添加により同時に行う、という手法を試みた。得られた結晶について、X線構造解析、バンド計算、伝導度測定、熱電能測定を行い、ドーピング効率を比較した。その結果、(1)の方法に比べ、(2)の方法ではドーピング量の増加による低抵抗化が観測され、カチオン欠損促進の導入がドーピング量の向上に効果的であることを見出した。上記実験と並行して、有機カチオンとしてメチルアンモニウムを含むCH_3NH_3SnI_3単結晶についてホール効果測定を行った。その結果、ドーピングによりキャリア濃度は増加していることが確認された。さらに、mobilityはドーピングによりほとんど変化せず、これは比抵抗測定でドーピングの前後で傾きが変化していないという結果とも一致していた。

Organic layer: layered compound: organic solvent: crystalline precipitate: solution: possible substance: The as-grown crystals of these substances are expected to be highly conductive, organic, and selective. In this study, the conductivity control method was used to control the conductivity of silicon dioxide. This paper discusses the methods of adjusting and controlling the damage caused by the accident. The first step is to prepare the crystal, and the second step is to prepare the crystal. Specifically,(1) replacement of SnI_2 by SnI_4 during crystallization,(2) replacement of SnI_4 by SnI_4 and enhancement of charge deficit, simultaneous addition of SnI_2 and SnI_4 during crystallization. Crystal analysis, X-ray structure analysis, conductivity measurement, thermoelectric energy measurement, and comparison of temperature efficiency were obtained. The results of (1) and (2) are compared. The results of (1) and (2) are shown below. The results of the determination of CH_3NH_3SnI_3 single crystals were analyzed. The results were as follows: In addition, the mobility of the two groups is different. The results are consistent.

项目成果

有機ジカチオンを用いた有機・無機複合Sn-I系層状ペロブスカイト型化合物へのカチオン欠損による導電性制御の試み

尝试使用有机阳离子通过有机/无机复合 Sn-I 层状钙钛矿型化合物中的阳离子缺陷来控制电导率

• 发表时间: 2011
• 作者: Masahiro Mori;Yu Kumagai;Katsuyuki Matsunaga;Isao Tanaka;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;早川淳;早川淳;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕;Yukari Takahashi;高橋由香利;高橋由香利
• 通讯作者: 高橋由香利

Hole Doping in Soluble Organic-Inorganic Hybrid Semiconductors

可溶性有机-无机混合半导体中的空穴掺杂

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Murata;K.Shitara;I.Tanaka;T.Mizoguchi;A.Nakahira;K.Matsunaga;Yukari Takahashi
• 通讯作者: Yukari Takahashi

Sn-I系ペロブスカイト型化合物へのドーピングの試み

尝试掺杂Sn-I钙钛矿化合物

• 发表时间: 2010
• 作者: 設楽一希;村田秀信;田中功;中平敦;松永克志;高橋由香利
• 通讯作者: 高橋由香利

有機ジカチオンを用いた有機・無機複合Sn-I系層状ペロブスカイト型化合物へのカチオン欠損によるドーピング量制御の試み

尝试利用有机阳离子通过有机/无机复合Sn-I层状钙钛矿化合物中的阳离子缺陷来控制掺杂量

• 发表时间: 2011
• 作者: K.Matsunaga;H.Murata;K.Shitara;Yukari Takahashi;高橋由香利
• 通讯作者: 高橋由香利

Sn-I系ペロブスカイト型化合物へのドーピングによる導電性制御の試み

尝试通过掺杂 Sn-I 钙钛矿化合物来控制电导率

• 发表时间: 2012
• 作者: Masahiro Mori;Yu Kumagai;Katsuyuki Matsunaga;Isao Tanaka;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;Jun Hayakawa;藤本裕;早川淳;早川淳;藤本裕;藤本裕;藤本裕;藤本裕;Yukari Takahashi;高橋由香利
• 通讯作者: 高橋由香利