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方位が重要:最高の実用透明電極の作り方(重松圭助教)

東工大プレスリリース 2020年05月11日

 酸化スズは透明電極として半世紀以上実用に使われている酸化物半導体です。しかしながら、その移動度は10〜40 cm2V-1s-1と物質本来の値より遥かに低い値しか報告されていませんでした。今回、東京大学大学院理学系研究科化学専攻の長谷川哲也教授、廣瀬靖准教授、中尾祥一郎特任研究員(研究当時)、福本通孝大学院生らの研究グループは、東京工業大学科学技術創成研究院フロンティア材料研究所の重松圭助教、神奈川県立産業技術総合研究所(旧公益財団法人神奈川科学技術アカデミー)、東京都立産業技術研究センターと共同で、高品質な酸化スズ単結晶薄膜を系統的に合成しました。その結果、成長方位が移動度に大きな影響を与えている事を明らかにし、本系における過去最高の移動度130 cm2V-1s-1を達成する事に成功しました。更にこの値が、物質本来の上限値である事を示しました。一般的な透明電極は可視光を透過する一方で赤外線は反射してしまいますが、高移動度化によって赤外線に対しても透明な電極を作製出来る事が知られています。今回の発見は赤外光を利用する次世代太陽電池の変換効率向上に寄与すると期待されます。
 

掲載誌 :Scientific Reports
論文タイトル :High mobility approaching the intrinsic limit in Ta-doped SnO2 films epitaxially grown on TiO2 (001) substrates
著者 : Michitaka Fukumoto, Shoichiro Nakao*, Kei Shigematsu, Daisuke Ogawa, Kazuo Morikawa, Yasushi Hirose, and Tetsuya Hasegawa*
DOI: 10.1038/s41598-020-63800-3

詳細は東工大ニュースをご覧ください。

 

東・山本研究室



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