酸化亜鉛系並びにグラフェン系ナノ構造創製とグリーンデバイス展開

氧化锌和石墨烯纳米结构的创建以及绿色器件的开发

• 批准号: 24510149
• 负责人: 天明 二郎
• 金额: $ 3.49万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24510149/
• 关键词: 酸化亜鉛系混結晶; 光デバイス; バンドギャップエンジニアリング; ラジカル有機金属気相堆積法; グラフェン; アルコール熱化学気相堆積法; 透明電極; 国際情報交換

我々は非平衡度の高いリモートプラズマ励起・有機金属化学気相堆積法(RPE-MOCVD)を開発し検討を進めた。ウルツ鉱型 Zn(Cd, Mg)O系3元薄膜でMg組成25％からCd組成67％まで組成制御(Eg=3.7-1.6eV)を可能とし、紫外から近赤外域のバンドギャップエンジニアリングに内外で初めて成功し、LED,PD動作を実現、そのフィージビリティを示した。今年度は、可視域PV応用を念頭に、低キャリア濃度ZnCdMgO 4元混晶成長の可能性を追求した。その結果、Mgを2％程度含む系の成長に成功し、キャリア濃度も一桁低減出来た。実際PEDOT:PSS電極を用いたショットキーダイオードを作成し、Voc:0.16VのPV特性を可視域酸化物半導体で内外で初めて実現出来た。またJST-MINECOの国際共同研究プログラムで4年仁枝君を2014年1月12日より3週間UPM-ISOM研に共同実験のため派遣でき、国際交流を深めると同時に相互相補の実験協力を進めた。カーボンはグラファイト、ダイアモンド等の形態で知られカーボンコンポジット等、様々な応用がなされている。我々はグラフェンに着目し、金属触媒上はなくアルコールCVD直接成法を用いた酸化物結晶基板上での均一・大面積グラフェンの制御の可能性を検討してきており、これまでグラフェンFETの基本動作にも成功した。今期は、透明導電膜への展開も念頭に、ポストアニール等によるシート抵抗値低減の検討と同時に、実際に石英ガラス基板上に直接成長したグラフェン電極を、本学の久保野研の液晶素子と、SiO2上で同じく本学の猪川研の単電子素子に展開出来る事を示した。

The development of organic metal chemical vapor deposition method (RPE-MOCVD) is discussed. Zn(Cd, Mg) O-based ternary thin films with Mg composition of 25% and Cd composition of 67% have composition control (Eg=3.7-1.6eV), and UV irradiation in the near-infrared region has been successfully carried out. LED,PD operation has been successfully carried out. This year, the possibility of ZnCdMgO 4 mixed crystal growth with low concentration is pursued. As a result, Mg content of 2% was successfully increased, and the concentration of Mg was decreased. In practice, PEDOT:PSS electrode is used to make up, Voc:0.16V PV characteristics can be seen inside and outside the oxide semiconductor. JST-MINECO's international joint research program was launched on January 12, 2014, and UPM-ISOM research was conducted in three weeks. The shapes ofン,ンン, etc. are known to beンンン, etc., and there are many different uses. The possibility of uniform and large-area CVD control on a crystalline substrate of an acid compound by direct CVD on a metal catalyst was investigated. In this period, the development of transparent conductive film, such as the concept of transparent conductive film, the reduction of resistance, and in fact, the direct growth of quartz crystal substrate, the electrode, the liquid crystal, SiO2, the same as the development of the single-electron.

项目成果

Single cuprous oxide films synthesized by radical oxidation at low temperature for PV application.

• DOI: 10.1364/oe.21.011448
• 发表时间: 2013-05
• 期刊: Optics express
• 影响因子: 3.8
• 作者: Zhigang Zang;A. Nakamura;J. Temmyo

ZnO-based and graphene nanostructures for green devices

用于绿色器件的氧化锌基和石墨烯纳米结构

• 作者: A.Nakamura;J. Temmyo
• 通讯作者: J. Temmyo

Zn(Mg,Cd)O混晶のRPE-MOCVD成長と面方位制御

Zn(Mg,Cd)O混晶的RPE-MOCVD生长及面取向控制

• 发表时间: 2013
• 作者: 大村信亮 S. K. Mohanta;中村篤志 天明二郎
• 通讯作者: 中村篤志 天明二郎

酸化亜鉛系並びにグラフェン系ナノ構造創製と光・電子デバイスへの展開

氧化锌和石墨烯纳米结构的创建及其在光学和电子器件中的应用

• 作者: A. Hierro;G. Tabares;M. Lopez-Ponce;J.M. Ulloa;P. Lefebvre;E. Munoz;K. Yamamoto,A. Nakamura;J. Temmyo;B. Vinter;J.-M. Chauveau;A. Redondo-Cubero;天明二郎
• 通讯作者: 天明二郎

PEDOT:PSS/nonpolar MgZnO Schottky performance for photovoltaics

PEDOT:PSS/非极性 MgZnO 肖特基光伏性能

• 发表时间: 2013
• 作者: S. K. Mohanta;A. Nakamura;A. Hierro;G. Tabares;A. Guzman;E. Munoz;J. Temmyo
• 通讯作者: J. Temmyo