« ISMバンドとは | トップページ | 血中善玉コレステロール、調節の遺伝子発見 京大 »

2010年9月23日 (木)

損傷のないガリウムヒ素量子ドットの形成に成功

損傷のないガリウムヒ素量子ドット
の形成に成功
(高効率太陽電池の実現に期待)

平成22年9月21日
科学技術振興機構(JST)
東北大学

詳細は、リンクを参照して下さい。

---------------------------------------
 JST 課題解決型基礎研究の一環
として、東北大学 流体科学研究所の寒川
(さむかわ) 誠二 教授らは、ガリウム
ヒ素基板の無損傷加工を実現し、バイオ
テンプレート注1)技術と融合して高均一
・高密度・無欠陥の円盤状ガリウムヒ素
量子ドット注2)を作製することに
成功しました。

 ガリウムヒ素などの化合物半導体は
シリコンに比べて光の発光効率や吸光効率
が極めて高く、特に化合物半導体の
ナノ構造を用いた量子ドット太陽電池注3)
や量子ドットレーザーは、量子ドットの
持つ量子効果注4)によって、広い範囲の
波長の光を電力に変換したり、より単色化
され高強度な光を低閾値(ていしきいち)
で温度依存性なく発光することが期待され、
その実用化が検討されています。

 しかし、従来のリソグラフィーと
プラズマエッチングを用いた加工では、
ガリウムヒ素が脆弱なためにプラズマから
放射される紫外線などにより高密度に欠陥
が生成され、発光吸光効率が大きく劣化
してしまうという問題点がありました。

 また、プラズマ照射による損傷を回避
するために開発された、結晶格子サイズ
の違いを利用した自己組織化による
量子ドット作製法では、サイズや密度、
位置などの制御が難しいという問題も
ありました。

 本研究グループは、金属微粒子を内包
したたんぱく質が、特殊な処理をした表面
に自発的に規則正しく配列した構造を作る
性質を用いて、金属微粒子を内包した
たんぱく質を化合物基板の上に高密度に
等間隔で配置しました。
 その後、たんぱく質だけを除去して
金属微粒子を加工マスクとして中性粒子
ビーム注5)による無損傷エッチングを
行うことにより、ナノメートルオーダーの
ガリウムヒ素円盤構造を2nm間隔で
高密度に配列した構造を形成しました。

 本研究により作製された高均一・高密度
・無欠陥の円盤状ガリウムヒ素量子ドット
は量子効果を発揮するための理想的な構造
を実現できることから、量子ドット
太陽電池あるいは量子ドットレーザー
における量子ドット構造として極めて
有望です。

 この構造を用いることで、理論的には
太陽電池として60%近くもの高い
エネルギー変換効率が期待され、従来に
比べて10倍以上のレーザー強度を実現
できることが期待されます。

 この成果によって、究極のグリーン
テクノロジーとして期待される高効率
・量子ドット太陽電池および
量子ドットレーザーの実現に向けて前進
したと言えます。

 本研究成果は、2010年9月22日
から東京大学で開催される
「2010 International
Conference on Solid
State Devices and
Materials
(SSDM2010)」で発表されます。
---------------------------------------

もっと易しく説明できるはずなんですが、
難しくてよく理解できませんね~

もっともJSTの発表なので仕方ない
ですが、

>この構造を用いることで、理論的には
>太陽電池として60%近くもの高い
>エネルギー変換効率が期待され、従来に
>比べて10倍以上のレーザー強度を実現
>できることが期待されます。
と言っています。

要するに、理論的にはですが、60%近い
エネルギー変換効率が期待出来る
太陽電池を作ることが可能になるらしい。

素晴らしいことです。

太陽電池の効率については、
以下の投稿を見てください。

太陽光を100%電気にする太陽電池
今のところ最大30%位です。

現在の倍くらいの効率のものが出来る
可能性が出てきた。現実のものとなって
来たということです。
期待しましょう。

効率もそうですが、安価なものができると
さらに良いのですが、

|

« ISMバンドとは | トップページ | 血中善玉コレステロール、調節の遺伝子発見 京大 »

科学関連ニュース」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)


コメントは記事投稿者が公開するまで表示されません。



トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/210730/49536388

この記事へのトラックバック一覧です: 損傷のないガリウムヒ素量子ドットの形成に成功:

« ISMバンドとは | トップページ | 血中善玉コレステロール、調節の遺伝子発見 京大 »