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

III-V族半导体纳米线在石墨烯和太阳能电池应用中的制造

基本信息

批准号：
11F01363
负责人：
福井孝志
金额：
$ 0.51万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

垂直于石墨和单层石墨烯的砷化胺纳米线生长已证明石墨烯可以用作沉积半导体材料的底物。透射电子显微镜揭示了一个原理，即半导体沉积在不存在的电子的疏水石墨烯表面上。重要的是，我们开发了一种选择性的生长方法EL，该方法将石墨烯基板上任何地方的胺型砷纳米线制造，并证明单层石墨烯可以用作半导体的异质性外延底物。此外，我们通过在大面积上制造单层石墨烯并将其用作底物，证明了适合工业化的过程。在这项研究中，我们提供了制造半导体和石墨烯异质结的基本原理。石墨烯表面没有未结合的碳，因此它是疏水的。表面是表面。由于石墨烯的表面特性，在异源表皮期间，在石墨烯上沉积半导体存在许多困难。这项研究建立了使用Van de vals-Metalorangangic化学蒸气相epithec方法在超薄石墨烯基板上制造半导体纳米材料的物理化学原理。在2014年，我们对电子显微镜和第一原理计算的结果进行了比较，该结果就石墨烯和INAS之间的键合模式进行了比较。这些结果目前是用论文写的。