グラフェン上のIII－V族半導体ナノワイヤの作製と太陽電池応用

点击翻译按钮获取中文摘要

インジウムヒ素ナノワイヤを、グラファイトと単層グラフェンに垂直方向に成長することで、グラフェンが半導体材料を堆積させる基板として使用できることを立証した。透過電子顕微鏡観察により、非結合電子が存在しない疎水性グラフェン表面に半導体が堆積する原理を発見した。重要なのは、インジウムヒ素ナノワイヤをグラフェン基板の任意の場所に作製する"選択成長法elを開発し、単層グラフェンが、半導体の異種エピタキシー基板として適用可能であることを証明した。また、単層グラフェンを大面積で製造し、それを基板として使用したことで、産業化に適したプロセスを示した。本研究では、半導体やグラフェンのヘテロ接合の製造の基礎原理を提供する。グラフェンは、表面に非結合炭素を持っていないため、疎水性表面である。このようなグラフェンの表面特性のために半導体をグラフェンに異種エピテック時に蒸着するのに多くの困難があった。本研究によって、ファンデヴァルス-有機金属化学気相エピテック時法で超薄膜のグラフェン基板に半導体ナノ素材を製造する物理化学的原理を確立した。24年度はグラフェンとInAsの間の結合様式に関して電子顕微鏡による観察と第一原理計算の結果の比較を進めた。これらの結果をまとめて現在論文執筆中である。