JP2012084870A - ナノ結晶凝集半導体材料及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属(M)とシリコン(Si)の合金を、熱処理によってシリコンナノ結晶と金属シリサイド化合物ナノ結晶に相分離させ、直径10nm以下のシリコンナノ結晶と金属シリサイドのナノ結晶が凝集しているシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料を製造する。
【選択図】なし
Description
アモルファスSiは、液晶の薄膜トランジスタなどに利用されている半導体材料である。しかし、n型で1cm2/Vsec、p型で0.1cm2/Vsec程度の結晶Siよりも低い移動度を持つことから、LSIなど高速で動作するデバイスの材料には利用することができない。
Siは間接遷移半導体であり、室温で発光することはなく、Siをナノ結晶化し直径が10nm以下のシングルナノサイズになると、量子閉じ込め効果によりエネルギーバンド構造が疑似直接遷移的になり、室温で可視から近赤外の領域の光を発光する。
熱電変換材料は、高い電気伝導特性と、低い熱伝導特性が求められる。Siは高い熱伝導性を持つために、熱電変換材料開発の中心ではなかったが、Siナノワイヤーやナノ結晶などのナノ材料の熱伝導がバルクSiよりも低く、熱電変換材料として注目されている(非特許文献3参照)。
アモルファスシリコン、微結晶シリコンは、薄膜太陽電池材料として利用されている。太陽光を吸収する観点から考えると、材料のエネルギーギャップが重要なパラメータとなる。一般に、PN単接合の太陽電池では、高い変換効率1.3〜1.4eVのエネルギーギャップを持つ材料が理想とされている。
Claims (8)
- 直径10nm以下のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶が凝集していることを特徴とするシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料。
- 金属とシリコンの合金が、熱処理されてシリコンナノ結晶と金属シリサイド化合物ナノ結晶に相分離することで得られた、直径10nm以下のシリコンナノ結晶と金属シリサイドのナノ結晶が凝集していることを特徴とするシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料。
- 金属シリサイドを構成する金属Mが、マグネシウムMg、チタンTi、バナジウムV、クロムCr、マンガンMn、鉄Fe、コバルトCo、ニッケルNi、ジルコニウムZr、ニオブNb、モリブデンMo、ルテニウムRu、ロジウムRh、バリウムBa、ハフニウムHf、タンタルTa、タングステンW、レニウムRe、オスミウムOs、イリジウムIrのいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料。
- 直径10nm以下のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶が凝集しているシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法であって、
金属(M)とシリコン(Si)の合金を、熱処理によってシリコンナノ結晶と金属シリサイド化合物ナノ結晶に相分離させることを特徴とするシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法。 - 直径10nm以下のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶が凝集しているシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法であって、
金属(M)とシリコン(Si)の非晶質の合金(M−Si非晶質合金)を、熱処理によってシリコンナノ結晶と金属シリサイド化合物ナノ結晶に相分離させることを特徴とするシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法。 - スパッタリング法によって、金属とシリコンの非晶質合金(M−Si非晶質合金)を固体基板上に堆積し、熱処理することを特徴とする請求項5に記載のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法。
- 金属とSiの比率が、1:8〜1:12であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法。
- 熱処理温度が、550℃以上であることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載のシリコンナノ結晶と金属シリサイドナノ結晶凝集半導体材料の製造方法。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014086541A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Toyota Motor Corp | ナノコンポジット熱電変換材料およびその製造方法 |
DE102015003612A1 (de) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | Universität Duisburg-Essen | Verfahren zur Herstellung einer Mischung von Nanopartikeln und Körper daraus |
JP2017017068A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | シリコン微結晶複合体膜、熱電材料及びそれらの製造方法 |
WO2017037884A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換材料及びそれを用いた熱電変換素子並びに熱電変換モジュール |
JP2017107932A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 富士通株式会社 | 熱電変換素子及びその製造方法 |
JP2017178720A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 東ソー株式会社 | 珪化バリウムバルク多結晶体及びその用途 |
JP2018142564A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換材料及びその製造方法 |
JP2018170373A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換素子及び熱電変換モジュール |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000160157A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-13 | Mitsubishi Materials Corp | 金属シリサイド発光材料およびその製造方法並びにこれを用いた発光素子 |
JP2005063798A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Japan Science & Technology Agency | 錐体型微小構造体及びその製造方法 |
JP2006176859A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Canon Anelva Corp | シリコンナノ結晶構造体の作製方法 |
JP2008103686A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-05-01 | Kovio Inc | 印刷されたドーパント層 |
JP2009521792A (ja) * | 2005-12-23 | 2009-06-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | リチウム−イオン電池の電極に有用なシリコン含有合金 |
WO2010087712A2 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | Renewable Energy Corporation Asa | Back contacting and interconnection of two solar cells |
-
2011
- 2011-09-13 JP JP2011199630A patent/JP5750727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000160157A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-13 | Mitsubishi Materials Corp | 金属シリサイド発光材料およびその製造方法並びにこれを用いた発光素子 |
JP2005063798A (ja) * | 2003-08-11 | 2005-03-10 | Japan Science & Technology Agency | 錐体型微小構造体及びその製造方法 |
JP2006176859A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Canon Anelva Corp | シリコンナノ結晶構造体の作製方法 |
JP2009521792A (ja) * | 2005-12-23 | 2009-06-04 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | リチウム−イオン電池の電極に有用なシリコン含有合金 |
JP2008103686A (ja) * | 2006-08-15 | 2008-05-01 | Kovio Inc | 印刷されたドーパント層 |
WO2010087712A2 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | Renewable Energy Corporation Asa | Back contacting and interconnection of two solar cells |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6015007248; K. Uma Mahendra Kumar, 外1名: 'Chromium-Induced Nanocrystallization of a-Si Thin Films into the Wurtzite Structure' Journal of Nanomaterials Vol. 2008, Article ID 736534, 2008, pp. 1-6, Hindawi Publishing Corporation * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014086541A (ja) * | 2012-10-23 | 2014-05-12 | Toyota Motor Corp | ナノコンポジット熱電変換材料およびその製造方法 |
DE102015003612A1 (de) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | Universität Duisburg-Essen | Verfahren zur Herstellung einer Mischung von Nanopartikeln und Körper daraus |
JP2017017068A (ja) * | 2015-06-26 | 2017-01-19 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | シリコン微結晶複合体膜、熱電材料及びそれらの製造方法 |
WO2017037884A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換材料及びそれを用いた熱電変換素子並びに熱電変換モジュール |
JPWO2017037884A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2018-04-05 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換材料及びそれを用いた熱電変換素子並びに熱電変換モジュール |
JP2017107932A (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 富士通株式会社 | 熱電変換素子及びその製造方法 |
JP2017178720A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 東ソー株式会社 | 珪化バリウムバルク多結晶体及びその用途 |
JP2018142564A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換材料及びその製造方法 |
JP2018170373A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社日立製作所 | 熱電変換素子及び熱電変換モジュール |
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