JP2006093385A - 光電変換構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微結晶の配向性が制御された光起電力材料の多結晶厚膜または薄膜を含む膜構造体と、正及び負の電極6、9とを備えており、正及び負の電極6、9の少なくとも一方は透光性のある電極材料から成り、光起電力材料の多結晶厚膜または薄膜を含む膜構造体は、配向性制御層7またはこの配向性制御層7の上部に誘電体層8が積層された構造であり、配向性制御層7は、化学溶液法で形成され、この形成時の化学溶液の熱処理温度の制御により微結晶の配向性が制御されている。
【選択図】図1
Description
(1)異種材料の積層ではなく、単相で配向性を制御する製造技術を用いる必要がある。
(2)膜に光を照射させる必要があるため、上部電極に透光性を持たせる必要がある。
(3)特性がバルクよりも劣ることが多い。
等がある。
2 シリコン(Si)基板
3 酸化シリコン(SiO2)膜
4 チタン(Ti)膜
5 白金(Pt)膜
6 下部電極
7 配向性制御層
8 誘電体層
9 上部電極
Claims (12)
- 微結晶の配向性が制御された光起電力材料の膜構造体と、正及び負の電極とを備えた光電変換構造体であって、
上記電極の少なくとも一方は透光性のある電極材料から成り、
上記光起電力材料の膜構造体は、配向性制御層または該配向性制御層の上部に誘電体層が積層された構造であり、
上記配向性制御層は、化学溶液法で形成され、該形成時の化学溶液の熱処理温度の制御により上記微結晶の配向性が制御されていることを特徴とする光電変換構造体。 - 上記光起電力材料の膜構造体として、多結晶体または単結晶体による、厚膜または薄膜が使用されていることを特徴とする請求項1記載の光電変換構造体。
- 上記光起電力材料として、鉛含有誘電体または非鉛含有誘電体が使用されていることを特徴とする請求項1記載の光電変換構造体。
- 上記鉛含有誘電体または非鉛含有誘電体は、多結晶体または単結晶体であって、単独もしくは複数の化合物から成る母材材料が単独で使用されているもの、または該母材材料に微量添加物を1種もしくは2種以上加えて使用されているものであることを特徴とする請求項3記載の光電変換構造体。
- 上記鉛含有誘電体は、PLZT、PZT、PMN、PbTiO3、PbTiO3−La(Zn2/3Nb1/3)O3またはPbTiO3−Pb(Mg1/2W1/2)O3であることを特徴とする請求項3又は4記載の光電変換構造体。
- 上記非鉛含有誘電体は、BaTiO3、LiNbO3、KNbO3、TaNbO3、ZnO、SbSI、RbZnBr4、TGS、PVDF、GaP、La2S3、 Gd2S3、D2S3、CuPs5Br、Bi12SiO20、Bi12GeO20、Bi12TiO20、Te、SiO2、HgS、または(Ba、Ca)TiO3 であることを特徴とする請求項3又は4記載の光電変換構造体。
- 上記微量添加物は、タングステン、タンタル、ニオブ、鉄、銅、マグネシウム、ビスマス、イットリウム、モリブデン、バナジウム、ナトリウム、カリウム、アルミニウム、マンガン、ニッケル、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ケイ素、錫、セレン、ネオジウム、エルベニウム、ツリウム、ホフニウム、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、ユウロビウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、リチウム、スカンジウム、バリウム、ランタン、アクチニウム、セリウム、ルテニウム、オスシウム、コバルト、パラジウム、銀、カドニウム、ホウ素、ガリウム、ゲルマニウム、リン、ヒ素、アンチモン、フッ素、テルル、ルテチウム及びイッテルビウムからなる群から選択された1又は2以上のものであることを特徴とする請求項4記載の光電変換構造体。
- 上記光起電力材料の光起電力効果を発現させるための光源は、ランプ光源にフィルターを利用したもの、半導体レーザを用いたもの、レーザ光を用いたもの又は太陽光を用いたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光電変換構造体。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の膜構造体が複数層縦方向に積層されて成り、出力電力を増幅することが可能であることを特徴とする光電変換構造体。
- 上記化学溶液法は、ゾルゲル法またはMOD法であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の光電変換構造体。
- 上記誘電体層は、ゾルゲル法、MOD法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、レーザ蒸着法、MOCVD法、CVD法、電気泳動法、界面重合法、水熱合成法、ガスデポジション法、エアロゾルデポジション法、スプレーコーティング法及びスクリーン印刷法から選択された単独もしくは複数の方法を用いて形成されたものであることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の光電変換構造体。
- 上記誘電体層は、ホットプレート、大気もしくはガス置換型または圧力可変型焼成炉、レーザアニール装置、マイクロ波焼成炉及び高速加熱炉(RTA)から選択された単独または複数の方法を用いて、熱処理及び熱焼成されたものであることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の光電変換構造体。
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