バンド間遷移向上に向けた高不整合混晶の中間バンドエンジニアリング

高度失配混合晶体的中能带工程以改善带间跃迁

• 批准号: 20K05682
• 负责人: 宮下 直也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Electro-Communications (2022)The University of Tokyo (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05682/
• 关键词: 希釈窒化物半導体; III-V族化合物半導体; 太陽電池; マルチバンド材料; 中間バンド; 高不整合混晶

本研究はマルチバンド材料であるGaInNAsに着目し中間バンドを介した2段階励起レート向上と再緩和抑制に向け検討を進めている。GaInNAsはInとNの添加量を制御することによってGaAs基板上への格子整合が可能な材料として知られているが、N組成の増加に伴い導入される結晶欠陥の抑制が課題となる。本年度は、GaAs基板上の障壁層のエネルギーを増大させたAlGaAs/GaInNAs系多重量子井戸構造の検討を行った。試料は分子線エピタキシー法を用い作製し、10周期の量子井戸構造の試料について発光特性の評価を実施した。高分解X線回折測定により良好な周期構造の形成を確認した。参照用に障壁層をGaAsとした10周期GaAs/GaInNAs量子井戸試料も作製し、比較検討を行い、障壁層の差異による発光特性への影響について検討を深めた。また、活性層における2段階励起特性評価に向けたシステムの構築を行った。

本研究重点关注多能带材料GaInNA，正在研究提高两步激发速率并通过中间能带抑制再弛豫的方法。 GaInNAs被认为是一种通过控制In和N的添加量可以与GaAs衬底晶格匹配的材料，但挑战在于抑制随着N含量增加而引入的晶体缺陷。今年，我们研究了 GaAs 衬底上势垒层能量增加的 AlGaAs/GaInNAs 多量子阱结构。采用分子束外延法制备样品，并对具有10周期量子阱结构的样品的发光性能进行评价。高分辨率X射线衍射测量证实了良好的周期性结构的形成。还制作了带有GaAs势垒层的10周期GaAs/GaInNAs量子阱样品作为参考，并进行了对比研究，以进一步研究势垒层差异对发光特性的影响。我们还构建了一个用于评估有源层中的两步激发特性的系统。

项目成果

Dilute nitride based MQWs with strain compensation for 1.0 eV subcells

用于 1.0 eV 子电池的具有应变补偿功能的稀释氮化物 MQW

• 发表时间: 2022
• 作者: Naoya Miyashita*;Yusuke Oteki;Nazmul Ahsan;Tomah Sogabe;Koichi Yamaguchi;Yoshitaka Okada
• 通讯作者: Yoshitaka Okada

Chapter ten in Book; Photovoltaics for Space - Key Issues, Missions and Alternative Technologies

本书第十章；

• 发表时间: 2023
• 作者: Naoya Miyashita;Yoshitaka Okada
• 通讯作者: Yoshitaka Okada