量子ドットの形成方法および太陽電池

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発明の名称	量子ドットの形成方法および太陽電池
技術分野	ものづくり, 新エネルギー／省エネルギー, ナノテクノロジー
出願日	平成25年2月25日
出願番号	特願2013-34949
公開番号	特開2013-211535
登録番号
出願人	国立大学法人電気通信大学
発明者	山口浩一
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概要	【要約】量子ドット間のコアレッセンスを抑制しつつ、高密度な量子ドット配列を実現する量子ドットの形成方法と、これを利用した太陽電池を提供する。【特許請求の範囲】【請求項１】　ＧａＡｓバッファ層上にＩｎＡｓ層を成長する際に、前記ＩｎＡｓ層の成長が３次元成長に移行する前の濡れ層の段階で、アンチモン（Ｓｂ）を供給圧力２．０×１０-7～３．６×１０-7 Torrで導入してＩｎＡｓＳｂ濡れ層を成長し、前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層が０．５ＭＬ～１．５ＭＬ成長したところで前記Ｓｂの導入を停止して引き続きＩｎＡｓ層を成長してＩｎＡｓ量子ドットを形成する、ことを特徴とする量子ドットの形成方法。【請求項２】　前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層および前記ＩｎＡｓ量子ドットの成長温度は、４６０℃～４７０℃であることを特徴とする請求項１に記載の量子ドットの形成方法。【請求項３】　前記成長温度が４６０℃のときに、前記Ｓｂの供給圧力が３．６×１０-7 Torrで前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層を１．０～１．５ＭＬ成長して、前記ＩｎＡｓ量子ドットを、８．０×１０11ｃｍ-2～１．０×１０12ｃｍ-2の面内密度で形成することを特徴とする請求項１または２に記載の量子ドットの形成方法。【請求項４】　前記成長温度が４７０℃のときに、前記Ｓｂの供給圧力が２．２×１０-7～３．５×１０-7 Torrの範囲で、前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層を０．８ＭＬ～１．５ＭＬ成長して、前記ＩｎＡｓ量子ドットを６．０×１０11ｃｍ-2～７．６×１０11ｃｍ-2の面内密度で形成することを特徴とする請求項１または２に記載の量子ドットの形成方法。【請求項５】　前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層の成長において、Ａｓの供給圧力は７．３×１０-6 Torrであることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の量子ドットの形成方法。【請求項６】　透明電極と、　第１導電型の半導体層と、　第２導電型の半導体層と、前記第１導電型の半導体層と前記第２導電型の半導体層の間に位置する光吸収層と、前記透明電極と反対側の面に位置する電極と、を含み、前記光吸収層は、ＧａＡｓバッファ層と、前記ＧａＡｓバッファ層上に形成されたＩｎＡｓＳｂ濡れ層及び前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層上に成長したＩｎＡｓ量子ドットを含む量子ドット層と、前記量子ドット層を覆うＧａＡｓ中間層と、を含み、前記量子ドット層と前記ＧａＡｓ中間層は、交互に１層以上積層されていることを特徴とする太陽電池。【請求項７】　前記ＩｎＡｓ量子ドットの面内密度は４．０×１０11ｃｍ-2～１．０×１０12ｃｍ-2であることを特徴とする請求項６に記載の太陽電池。【請求項８】　前記ＩｎＡｓＳｂ濡れ層の成長量は０．５～１．５ＭＬであることを特徴とする請求項６または７に記載の太陽電池。【請求項９】　前記ＩｎＡｓ量子ドットの高さは１．６～３．０ｎｍであることを特徴とする請求項８～８のいずれか１項に記載の太陽電池。

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