高品質半導体ナノ構造光デバイスの「ものづくり」と基礎物理研究

高品质半导体纳米结构光学器件的“制造”与基础物理研究

• 批准号: 14F04907
• 负责人: 秋山 英文
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14F04907/
• 关键词: 半導体; 光デバイス; 半導体レーザー; 太陽電池; 分子線エピタキシー; 電子ビーム蒸着; 有限要素法計算; クローン相互作業; クーロン相互作用

MBE成長装置のオープン・メンテナンス作業を行い、MBEチャンバー内の清掃、クライオポンプのメンテナンス、材料チャージ、リードスクリーン更新、ｎ型とp型のドープ制御のための自家製のフィラメント型ドーパントセルの改良を前年度末に終えたので、H27年度にそれらを用いて、光励起短パルス発生用半導体レーザー、高効率太陽電池デバイスの結晶成長を行った。太陽電池については、表面反射率の制御のため、理論計算設計と電子ビーム蒸着法による誘電体減反射コーティング膜の作製、評価を行った。単一pn接合太陽電池を用いて太陽電池効率を決定的に支配する非輻射再接合速度の分離選択的な評価測定の実験を進めた。光励起キャリアの生成・分離・再結合を評価する、学外のテラへルツ分光、超高速分光の研究グループにも試料提供を行った。その際、実験の配置にあわせて、専用のｐｎ接合構造や、テラヘルツ分光用バルク・量子井戸試料を設計・結晶成長し、電極構造の設計・プロセスを行った。半導体レーザーについては、端面への電子ビーム蒸着法による酸化シリコンと酸化チタンの多層膜高反射コートの設計と作製を行った。さらに顕微反射分光法用いて、絶対反射率スペクトルの空間分布評価を行った。これらの試料を研究室内の大学院生に提供し、半導体レーザーの短パルス発生限界の物理、低次元性効果の評価、低しきい値の限界を決める物理などの研究を進めた

MBE growth device selection process, MBE selection process, material selection process, material selection process, n-type and p-type selection process, self-made selection process, improvement of MBE growth device at the end of the previous year, H27 year, photoexcitation process, semiconductor development for life, High efficiency solar cell crystal growth Solar cell design, surface reflectance control, theoretical calculation design, electron evaporation method, dielectric antireflection film production, evaluation The evaluation of the separation and selection of the non-radiative rebonding speed in the determination of the efficiency of single pn junction solar cells Optical excitation generation, separation, recombination evaluation, extra-high-speed spectroscopy, ultra-high-speed spectroscopy research and development In addition, the design, crystallization and growth of quantum well samples, electrode structure design and selection of pn junction structures for optical spectroscopy are also discussed. Design and fabrication of semiconductor multilayer films with high reflectivity by electron evaporation method The spatial distribution of reflectance was evaluated by micro-reflection spectroscopy. The laboratory of this kind of material provides college students with advanced research on physics, evaluation of low-dimensional properties, and determination of short-term production limits for semiconductors.

项目成果

Current leakage and fill factor in multi-junction solar cells linked via absolute electroluminescence characterization

• DOI: 10.1109/pvsc.2016.7749812
• 发表时间: 2016-06
• 期刊: 2016 IEEE 43rd Photovoltaic Specialists Conference (PVSC)
• 作者: Lin Zhu;M. Yoshita;Tetsuya Nakamura;T. Mochizuki;Changsu Kim;M. Imaizumi;Y. Kanemitsu;H. Akiyama

Accuracy of internal-voltage evaluations in multi-junction solar cells via electroluminescence

通过电致发光评估多结太阳能电池内部电压的准确性

• 发表时间: 2015
• 作者: Hidefumi Akiyama;Lin Zhu;Masahiro Yoshita;Changsu Kim;Toshimitsu Mochizuki;Shaoqiang Chen;Tetsuya Nakamura;Mitsuru Imaizumi;and Yoshihiko Kanemitsu
• 通讯作者: and Yoshihiko Kanemitsu

量子井戸キャリア密度の空間的な揺らぎの定量測定

量子阱载流子密度空间涨落的定量测量

• 发表时间: 2015
• 作者: 中前秀一;中村考宏;伊藤隆;望月敏光;金昌秀;吉田正裕;秋山英文;Loren N. Pfeiffer;Ken W. West
• 通讯作者: Ken W. West

利得スイッチ半導体レーザーにおけるフェムト秒パルス発生のメカニズム

增益开关半导体激光器飞秒脉冲产生机制

• 发表时间: 2015
• 作者: 伊藤隆;中前秀一;中村考宏;挾間優治;金昌秀;小林洋平;吉田正裕;秋山英文
• 通讯作者: 秋山英文

利得スイッチ半導体レーザーによるフェムト秒パルス発生と評価

使用增益开关半导体激光器的飞秒脉冲生成和评估

• 发表时间: 2015
• 作者: 伊藤隆;中前秀一;中村考宏;挾間優治;金昌秀;小林洋平;吉田正裕;秋山英文
• 通讯作者: 秋山英文