JP5659123B2 - 量子ドット構造体の形成方法 - Google Patents
量子ドット構造体の形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5659123B2 JP5659123B2 JP2011235991A JP2011235991A JP5659123B2 JP 5659123 B2 JP5659123 B2 JP 5659123B2 JP 2011235991 A JP2011235991 A JP 2011235991A JP 2011235991 A JP2011235991 A JP 2011235991A JP 5659123 B2 JP5659123 B2 JP 5659123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- matrix layer
- quantum dot
- nitride semiconductor
- quantum dots
- fine particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims description 273
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 52
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 171
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 123
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 80
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 75
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 75
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910004304 SiNy Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 29
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 256
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 185
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 12
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 4
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 4
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 238000012552 review Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017911 MgIn Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 Si 3 N 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910021486 amorphous silicon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66977—Quantum effect devices, e.g. using quantum reflection, diffraction or interference effects, i.e. Bragg- or Aharonov-Bohm effects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02455—Group 13/15 materials
- H01L21/02458—Nitrides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02439—Materials
- H01L21/02488—Insulating materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02496—Layer structure
- H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
- H01L21/02507—Alternating layers, e.g. superlattice
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
- H01L21/02494—Structure
- H01L21/02513—Microstructure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02538—Group 13/15 materials
- H01L21/0254—Nitrides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02587—Structure
- H01L21/0259—Microstructure
- H01L21/02601—Nanoparticles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
- H01L31/035209—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions comprising a quantum structures
- H01L31/035218—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions comprising a quantum structures the quantum structure being quantum dots
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H01L31/055—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means where light is absorbed and re-emitted at a different wavelength by the optical element directly associated or integrated with the PV cell, e.g. by using luminescent material, fluorescent concentrators or up-conversion arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
PN接合型太陽電池およびPIN接合型太陽電池は、バンドギャップが単一であり、単接合型太陽電池と呼ばれる。
しかし、この多接合太陽電池は、複数のPN、PIN接合を電気的に直列接合しているため、出力電流は各接合で生成されている最小の電流となる。このため、太陽光スペクトル分布に偏りが生じ、一つのPN接合、PIN接合の出力が低下すると、太陽光スペクトル分布の偏りに影響されない残りのPN接合、PIN接合の出力も低下し、太陽電池全体として出力が大幅に低下するという問題点がある。
非特許文献2には、量子ドット太陽電池において、量子効果を効果的に利用するには量子ドットの大きさをdx=dy=dc≒4nm程度にすることが開示されている。
しかしながら、上述の方法では、量子ドット材料とマトリクス材料との間の格子定数の差により量子ドットを形成するため、理想的な量子閉じ込め効果を発生する量子ドットサイズと量子ドット配列が同時に得られない。このため、理想的な量子閉じ込め効果を発生する量子ドットサイズと量子ドット配列が両立できずエネルギー変換効率が得られていない。
また、上述の方法は、比較的高価な装置が必要であるとともに、下地基板の結晶格子配列を利用するために特定の結晶基板が必要であるため大面積化が困難であり、更には基板のコストもかかる等の問題点がある。このため、量子ドットの形成方法として種々の方法が提案されている(特許文献1〜3、非特許文献3参照)。
この特許文献1には、GaAs量子ドットの形成には、格子不整合系のエピタキシャル成長で見られる、一般に、Stranski−Krastanov(SK)モード成長と呼ばれる3次元成長を利用したことが記載されている。
このため、バルクでのバンドギャップが1eV以下であり、比較的融点が低く比較的低温(500℃以下)の熱処理にて結晶化が見込まれるInNのような半導体材料にて量子ドットを3次元的に均一に分布させることが望まれている。
特許文献2において、Si化合物をアニールにより結晶質半導体にするには、少なくとも、800℃以上の温度、かつ30分以上の熱処理が必要となるため、800℃以上の耐熱性が基板に求められる。このため、FPD等に用いられている比較的安価な無アルカリガラス等の基板を用いること、FPD等に用いられているプロセス技術の転用も困難であり、工業的展開には技術課題が多く、比較的高コストとなる。このため、FPD等での製造技術、製造設備が有用できる500℃程度以下にて、結晶質の半導体量子ドットを形成する方法が求められている。
本発明の他の目的は、量子ドット構造体を利用した波長変換素子、光光変換装置および光電変換装置を提供することにある。
また、前記化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程で形成される前記微粒子は、InとNとのAtomic%比が、In:N=8:2〜65:35であることが好ましい。
さらに、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記誘電体および前記第1の窒化物半導体であることが好ましい。
また、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、第2の窒化物半導体<500℃<前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体との合金であることが好ましい。
また、前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNであることが好ましい。
また、例えば、前記マトリクス層は、誘電体または第1の窒化物半導体で構成され、前記量子ドットは、第2の窒化物半導体で構成され、前記誘電体および前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは組成が異なるものであり、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記誘電体および前記第1の窒化物半導体である。
さらに、例えば、前記量子ドットを構成する第2の窒化物半導体はInNであり、前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNである。
本発明の第4の態様は、本発明の第3の態様の波長変換素子が光電変換層の入射光側に配置されており、前記波長変換素子は、実効屈折率が、前記光電変換層の屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率であることを特徴とする光光変換装置を提供するものである。
また、第2の窒化物半導体<500℃であるため、結晶化のための熱処理を、比較的低温の500℃以下にてできる。これにより、例えば、プロセス温度が500℃以下のFPD等で既に産業化されたガラス基板による大面積プロセスを利用することができ、生産コストを低減させることができる。
本発明の量子ドット構造体は、太陽電池(光電変換装置)、LED等の発光デバイス、赤外領域等の受光センサー、波長変換素子、および光光変換装置に適用することができる。
図1は、本発明の実施形態の量子ドット構造体を示す模式的断面図である。
量子ドット構造体10においては、基板12の表面12aに第1のマトリクス層14が形成されている。この第1のマトリクス層14は、表面14aが平坦である。第1のマトリクス層14の表面14aに量子ドット16が複数、離散して、かつ周期的に設けられている。
なお、量子ドット構造体10の第1のマトリクス層14〜第4のマトリスクス層22をまとめて単にマトリクス層ともいう。
第2のマトリクス層18の表面18aに量子ドット16が設けられている。この場合、量子ドット16は、第2のマトリクス層18の表面18aの凹部18bと凸部18cとに形成されており、量子ドット16が離散的、かつ規則的に配置されている。
第3のマトリスクス層20においても、その表面20aの凹部20bと凸部20cとに量子ドット16が設けられており、量子ドット16が離散的、かつ規則的に配置されている。
なお、第1のマトリクス層14〜第4のマトリクス層22をまとめて、単にマトリクス層ともいう。
また、量子ドット構造体10においては、第1のマトリクス層14を設けたが、第1のマトリクス層14を設けることなく、量子ドット16を基板12の表面12aに直接設けてもよい。
ここで、太陽光は、幅広いエネルギー分布を持っていることが知られている。この太陽光のエネルギーを効率よく吸収させるために、例えば、PIN接合の量子ドット太陽電池を設計すると、量子ドットとマトリクス層のバンドギャップ(Eg)間にIB(サブバンド)層が形成される。上記PIN接合の量子ドット太陽電池のIB(中間バンド)とCB(伝導帯)とVB(価電子帯)のバンドエネルギー位置と理論変換効率の間には、特定の関係が成り立つことが理論的に提案されている(PHYSICAL REVIEW LETTERS,78,5014(1997)FIG1,2、PHYSICAL REVIEW LETTERS,97,pp.247701-4(2006)参照)。これに基づくと、IBのバンドギャップは、1.0〜1.8eVであり、マトリクスのバンドギャップは、1.5〜3.5eVであることが望ましい。
また、非特許文献2によれば、量子ドットサイズは4nm程度が良いと考えられており、量子ドットの粒子サイズを小さくしていくと、量子効果によりバルク状態でのバンドギャップよりも大きくなる。量子ドットサイズを、バンド構造により異なるが通常4nm程度にすると、バルク状態より0.2〜0.7eV程度バンドギャップが大きくなると考えられている。このため、量子ドットを構成する材料は、バルクの状態でバンドギャップが1eV以下であることが好ましい。
基板12には、例えば、Si基板が用いられるが、特に限定されるものではない。
図2(a)〜(f)は、図1に示す量子ドット構造体の形成方法を工程順に示す模式的断面図である。なお、基板12にSi基板、マトリクス層にSiNy、量子ドット16に結晶質のInN化合を用いることを例にして、量子ドット構造体10の形成方法を説明する。
この場合、ターゲットに化学等量比の非結晶材料を用い、窒素ガス(反応ガス)により、スパッタ粒子を化学等量比の同等以上の窒素比率にして、基板12の表面12aに均一の厚さに堆積させる。これにより、均一の厚さの第1のマトリクス層14が形成される。
なお、マトリクス層がSiNy膜で構成される場合、化学等量比の非結晶材料にはSi3N4が用いられる。
この場合、成膜条件としては、例えば、Inからなるターゲットを用い、スパッタガスにアルゴンガスを用い、反応ガスに窒素ガスを用い、基板12の温度を、例えば、室温とする。この成膜条件にて、スパッタ法により、例えば、厚さが10nmとなるように、Inのスパッタ粒子を、第1のマトリクス層14の表面14aに向けて飛来させる。
なお、微粒子17を構成するアモルファス窒化物の組成は、InNx(1>x)である。このInNxにおいて、InとNとの原子%の比率は、8:2〜65:35であることが好ましい。
第2のマトリクス層18は、粒子状の微粒子17を覆うため、その表面18aが粒子状の微粒子17の形および配置状態を反映して凹凸形状になる。この凹凸形状の凸部18cと凹部18bは、微粒子17、すなわち、量子ドット16と略同じスケールである。
このとき、微粒子17は、第2のマトリクス層18の表面18aにおいて、表面エネルギーが低い凹部18bに堆積されるとともに、シャドウ効果により凸部18cに堆積される。このように、表面18aの凹部18bと凸部18cに選択的に微粒子17が形成される。これにより、1つのマトリクス層内において、上下方向に異なる位置に微粒子17が配置される。
第3のマトリクス層20は、粒子状の微粒子17を覆うため、第2のマトリクス層18と同様に、その表面20aが微粒子17の形を反映して凹凸形状になる。この凹凸形状は、微粒子17、すなわち、量子ドット16と略同じスケールである。
その後、微粒子17を覆うようにして、第3のマトリクス層20の表面20aに、第4のマトリクス層22を、例えば、厚さ20nm形成する。なお、第4のマトリクス層22は、上述の第1のマトリクス層14と同様に形成されるものであるため、その詳細な説明は省略する。
なお、熱処理は、不活性ガス雰囲気、例えば、窒素含有ガス雰囲気、窒素雰囲気とすることができれば、窒素ガス(N2ガス)に限定されるものではなく、NH3を含有する窒素ガスであってもよい。
また、熱処理温度および保持時間(熱処理時間)の条件は、例えば、温度500℃以下、保持時間30分以下であり、かつマトリクス層および微粒子17の融点の温度以下であれば、特に限定されるものではない。好ましくは、熱処理温度および保持時間(熱処理時間)の条件は500℃以下、保持時間1分以下である。ここで、本発明において、熱処理温度とは、熱処理時の基板12(Si基板)の温度のことをいう。
また、本実施形態においては、3次元的に分布が均一、かつ周期的に微粒子17を形成することができる。このため、マトリクス層内において、量子ドット16の分布が上下方向と横方向で均一、かつ周期的になるため、3次元的に量子閉じ込め、共振トンネル効果等の量子効果を利用することができる。
また、本実施形態においては、1つのマトリクス層内において、上下方向で位置を変えて量子ドット16を形成することができる。このため、従来のレイヤーバイレイヤー法に比して量子ドット16を、自由度を高く形成することができる。
また、マトリクス層の形成に、RFスパッタ法を用いたが、これに限定されるものではなく、ALD(Atomic Layer Deposition)法を用いることもできる。
また、マトリクス層および微粒子17を形成する際、基板の温度は、100℃以下であることが好ましい。
これにより、熱処理(アニール)の際に、優先的に微粒子のみを融解させ結晶化させることができる。また、微粒子17の融点を500℃未満とし、マトリクス層を構成する誘電体または窒化物半導体と量子ドット16を構成する窒化物半導体との合金化により生成する半導体を抑制し、微粒子17のみを融解させて結晶化させることができる。
なお、微粒子17は、アモルファス状態とし、かつ化学等量比よりも窒素比率を低くすることにより融点を500℃未満にすることができる。
この場合、図3(a)に示すように、平坦なSi基板30上にInNx膜32/SiNy膜34を成膜して確認した。この結果、図3(a)に示すように、SiNy膜34は、下地のInNx膜32が平坦であれば、厚さが均一な平坦な膜になる。
一方、InN膜の成膜条件は、化学等量比の非結晶半導体を原料に用い、すなわち、ターゲットにInNを用い、到達真空度を3×10−4Pa以下とし、基板温度を400℃とし、投入電力を50Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を1sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を7sccmとした。
図3(b)に示すように、InNx膜32aが下地のSi基板30aの凹凸を反映して凹凸の膜となった。このInNx膜32aに追従して、SiNy膜34aは厚さが均一な凹凸な膜になった。なお、InNx膜32aおよびSiNy膜34aの成膜条件は、上述のInNx膜32およびSiNy膜34の成膜条件と同じである。
このように、マトリクス層となるSiNy膜は、下地の表面形状を反映させた均一な厚さの膜となる。このため、マトリクス層は、その表面が、量子ドット16となる微粒子17の形を反映した凹凸形状となる。
例えば、量子ドットをInNで構成する場合、構成金属元素とは、InNから窒素を除いたInである。
InNx膜を単層で厚さ100nm堆積するように、上記成膜条件で堆積させた場合、図4に示すように、粒子状にInNx微粒子が堆積した。なお、このInNx微粒子について、EDX分析した結果、InNxにおいて、In:Nは、原子%比で8:2〜65:35であった。
ここで、図6(a)は、図5に示す膜構成を模式的に示すものであり、InNxをアモルファス窒化物の状態で堆積させたものの観察方向を説明するための模式的斜視図である。図6(a)に示すように、SiNy膜42からInNxの微粒子17を、AFMを用いて観察した。その結果を図6(b)に示す。
図6(b)のAFM像に示されるように、InNxの微粒子17は半球状であった。これは、InNxの微粒子17は、表面エネルギーが最低となるため、半球状になることによる。
図8(b)は、InNの量子ドットの平均粒径3nm(粒径が2〜4nm)のPL発光の発光特性を示す。なお、図8(b)に示すPL発光の発光特性は、励起波長380nmの光を照射して得られたものである。
また、図8(b)に示すように、平均粒径3nmの量子ドット16(InN量子ドット)において、475℃でアニールして結晶化したもの(図8(b)の符号F2)は、アニールしなかったもの(図8(b)の符号F1)よりも発光強度が高く、600nm付近で発光が確認された。なお、アニールしなかったもの(図8(b)の符号F1)は、量子ドット16に起因する発光が見られなかった。
図9に示す波長変換素子70は、上述の実施形態の量子ドット構造体10と同様の構成である。波長変換素子70においては、マトリクス層23内に量子ドット16が、千鳥状に配置されている。マトリクス層23は、量子ドット構造体10の第1のマトリクス層14〜第4のマトリスクス層22と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
なお、波長変換素子70においては、量子ドット構造体10における量子ドットの積層数は、特に限定されるものではない。
波長変換素子70が、例えば、Eg(バンドギャップ)が1.2eVのシリコン太陽電池の光電変換層上に配置された場合、この1.2eVの2倍以上のエネルギー(2.4eV以上)の波長領域に対して、バンドギャップに相当するエネルギーの波長の光に波長変換する機能を有するものが好ましい。
なぜなら、図11に示すように、太陽光スペクトルと結晶Siの分光感度曲線とを比べると、太陽スペクトルに比較して、結晶Siバンドギャップの波長帯域が狭く、比較的高エネルギーの光の分光感度強度が低ため、太陽光を有効利用できていない。このため、比較的高エネルギーの光を結晶Siの分光感度に適した光に変換することに、太陽光を有効利用することができる。さらには、結晶Siのバンドギャップの2倍以上のエネルギー(2.4eV以上)の波長領域に対して、1.2eVの光(波長約1100nm)の光に変換する際に、2光子以上(2.4(eV)×1(光子)≒1.2(eV)×2(光子))の光に変換可能であれば、太陽光をさらに有効に利用することができ、太陽電池の変換効率を高くすることができる。なお、量子ドット構造体10においては、上述の図8(a)に示すように、波長1100nm付近での発光(赤外発光)が確認されている。
波長変換素子70が配置される光電変換層が、結晶Siの場合には屈折率nPVは3.6である。また、これらが配置される空間の空気の屈折率nairは1.0である。
ここで、波長変換素子70を反射防止膜として考えた場合、例えば、図12に示すように、屈折率が1.9の単層膜(符号A1)、屈折率が1.46/2.35の2層膜(符号A2)、屈折率が1.36/1.46/2.35の3層膜(符号A3)を比較すると、屈折率が2.35のものがあると、反射率を低減することができる。
このように、波長変換素子70において、反射防止機能を発揮するためには、波長変換素子70の実効屈折率nが、光電変換層の屈折率nPV(結晶シリコンで3.6)と、空気の屈折率とのほぼ中間の屈折率とすることができれば、反射防止機能を発揮することができる。
本実施形態では、波長変換素子70(量子ドット構造体10)の用途等を考慮して、波長変換素子70(量子ドット構造体10)の実効屈折率nは、例えば、波長533nmにおいて、1.7<n<3.0とする。実効屈折率nは、好ましくは、波長533nmにおいて1.7<n<2.5である。
上述のように、量子ドットは、例えば、波長変換素子70が設けられる光電変換層のEgの2倍以上のエネルギーの波長領域に対して、光電変換層のEgの光に波長変換する機能を有する。このため、量子ドットを構成する材料としては、光電変換層のEgの2倍以上のエネルギーを吸収し、かつ光電変換バンドキャップの2倍以上に、光吸収のためのエネルギー準位が存在している材料が選択される。
図13に示すように、例えば、波長変換素子70の実効屈折率nを2.4にするには、量子ドットの間隔を狭く、かつ高い密度でマトリクス層内に配置する必要がある。このため、量子ドット構造体10のように量子ドット16を千鳥状に配置することは有効である。
このように、量子ドットの充填率を高くすることにより、屈折率が高くなり、その結果、反射率を低くすることができる。このため、波長変換素子70に入射した光Lの利用効率を高くすることができる。
また、量子ドットのバンドギャップを適宜変えることにより、例えば、3.5eV(波長350nm)とすることにより、1.75eVのエネルギーの光(波長800nm)に波長変換することができ、紫外線防止膜としても利用可能である。
各波長変換素子70について、励起波長533nmの光を照射したところ、図17(a)に示す発光スペクトルが得られた。図17(a)において、符号C1は、量子ドットが不均一なものであり、符号C2は量子ドットが均一なものである。なお、図17(b)は、量子ドットが不均一なもののTEM像を示す図面代用写真であり、図17(c)は、量子ドットが一なもののTEM像を示す図面代用写真である。
図17(a)に示すように、量子ドットの粒径が不均一なものの方が、均一なものよりも高い発光強度が得られている。このことからも、図16および図17(a)に示すように、量子ドットの粒径が不均一なものの方が高い発光強度が得られることがわかる。
なお、波長変換素子70を用いた光電変換装置は、光光変換装置としても機能するものである。
図18は、本発明の実施形態の波長変換素子を有する光電変換装置を示す模式的断面図である。
図18に示す光電変換装置80は、基板82の表面82aに光電変換素子90が設けられている。光電変換素子90は、基板82側から電極層92とP型半導体層(光電変換層)94とN型半導体層96と透明電極層98とが積層されてなるものである。
このP型半導体層94は、例えば、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンにより構成される。
この場合、波長変換素子70は、P型半導体層94を構成するSiのバンドギャップ1.2eVの2倍以上のエネルギーの波長域に対して、その半分のSiのバンドギャップに相当する1.2eVのエネルギーの光(波長533nm)に波長変換する波長変換機能を有し、更には波長変換素子70の実効屈折率がSiの屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率にされている。
これにより、反射光が少なくなり、更には光電変換に寄与しない特定の波長領域の光を波長変換し、光電変換に利用可能な波長の光量が多くなるため、光電変換素子90の変換効率を改善し、光電変換装置80全体の発電効率を改善することができる。
また、波長変換素子70を設ける場合、光電変換素子90の表面90aに単に配置すればよく、エッチング等が不要である。このため、光電変換装置にエッチング等によるダメージを与えることもない。これにより、製造不良の発生を抑制することができる。
図19に示す本実施形態の他の光電変換装置100(太陽電池)は、基板82と、電極層102と、P型半導体層104と、光電変換層106と、N型半導体層108と、透明電極層110とを有し、サブストレート型と呼ばれるものである。
基板82は、図18に示す光電変換装置80と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
なお、電極層102がN型半導体層に接する場合、この電極層102としては、例えば、NbドープMo、Ti/Au等が用いられる。
透明電極層110は、N型の導電性を示すもので構成されている。透明電極層110としては、Ga2O3、SnO2系(ATO、FTO)、ZnO系(AZO、GZO)、In2O3系(ITO)、Zn(O、S)CdO、またはこれらの材料の2種もしくは3種の合金を用いることができる。更に、透明電極層110としては、MgIn2O4、GaInO3、CdSb3O6等を用いることもできる。
また、本実施形態においては、P型半導体層104、N型半導体層108の電子移動度は、例えば、0.01〜100cm2/Vsecであり、好ましくは1〜100cm2/Vsecである。
具体的には、量子ドット16は、間隔が10nm以下、好ましくは2〜6nmで配置されている。
なお、量子ドット16は、例えば、平均粒径が2〜12nmであり、好ましくは2〜6nmである。さらには、量子ドット16は、粒子径のばらつきが±20%以下であることが好ましい。
マトリクス層にSiNy膜を用い、量子ドット(InN)となる微粒子にInNxを用い、Si基板上に交互に20nm、10nmの設計値にて下記成膜条件でSiNy膜とInNx膜とを積層した。
InN膜については、ターゲットにInを用い、到達真空度を3×10−4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を30Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を3sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を5sccmとした。
上述の凹凸の周期性が維持されるには、微粒子60を形成する際のInとNとのAtomic%比が、65:35≦In:N≦8:2であることを確認している。さらには、上述の凹凸の周期性が維持された状態で、アニールすることにより、上述の凹凸の周期性が維持された状態で結晶化できることを確認している。
InN膜については、ターゲットにInを用い、到達真空度を3×10−4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を45Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を8sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を10sccmとした。
上記成膜条件でSiNy膜とInNx膜とを積層した場合、このようにマトリクス層(SiNy膜)の間にInNxからなるInNx膜が存在する層状構造となっていた。上述の層状構造の周期性が維持された状態で、アニールすることにより、個々が分離して、周期的に結晶状の球形の微粒子が形成される。
12 基板
14 第1のマトリクス層
16 量子ドット
17 微粒子
18 第2のマトリクス層
20 第3のマトリクス層
22 第4のマトリクス層
23 マトリクス層
70 波長変換素子
80、100 光電変換装置
90 光電変換素子
Claims (7)
- 基板とターゲットとが設けられたチャンバ内にスパッタガスおよび反応ガスを供給してスパッタリングを行い前記基板上のマトリクス層内に結晶質の量子ドットを形成する方法であって、
前記マトリクス層は第1の窒化物半導体で構成され、前記量子ドットは第2の窒化物半導体で構成され、前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは組成が異なるものであり、
前記ターゲットに前記量子ドットを構成する第2の窒化物半導体の構成金属元素を用い、前記反応ガスに窒素ガスを用いてスパッタリングを行い、化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程と、
前記微粒子を覆うようにして均一の厚さに第1の窒化物半導体からなるマトリクス層を形成する工程と、
前記微粒子の形成工程と前記マトリクス層の形成工程とを交互に繰り返し行い、前記微粒子を内部に有する前記マトリクス層を積層化し、前記マトリクス層を積層化した後、不活性ガス雰囲気にて熱処理をして、前記微粒子を結晶化させて量子ドットを形成する工程とを有することを特徴とする量子ドット構造体の形成方法。 - 前記微粒子を覆うようにして前記マトリクス層を形成する工程において、前記マトリクス層の表面は、前記微粒子を反映した、前記量子ドットと略同じサイズの周期的な凹凸を有する凹凸形状をなし、
前記マトリクス層の表面の形成される微粒子は、前記凹凸形状のうち、凹部または凸部に選択的に形成される請求項1に記載の量子ドット構造体の形成方法。 - 前記化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程で形成される前記微粒子は、InとNとのAtomic%比が、In:N=8:2〜65:35である請求1または2に記載の量子ドット構造体の形成方法。
- 前記微粒子を結晶化させて量子ドットを形成する工程における前記不活性ガス雰囲気での熱処理は、窒素含有ガス雰囲気にて、500℃以下、保持時間30分以下の条件で熱処理される請求項1〜3のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の形成方法。
- 前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記第1の窒化物半導体である請求項1〜4のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の製造方法。
- 前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、第2の窒化物半導体<500℃<前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体との合金である請求項1〜5のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の形成方法。
- 前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNである請求項1〜6のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011235991A JP5659123B2 (ja) | 2010-11-04 | 2011-10-27 | 量子ドット構造体の形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010247196 | 2010-11-04 | ||
JP2010247196 | 2010-11-04 | ||
JP2011235991A JP5659123B2 (ja) | 2010-11-04 | 2011-10-27 | 量子ドット構造体の形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012114419A JP2012114419A (ja) | 2012-06-14 |
JP5659123B2 true JP5659123B2 (ja) | 2015-01-28 |
Family
ID=46024389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011235991A Active JP5659123B2 (ja) | 2010-11-04 | 2011-10-27 | 量子ドット構造体の形成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130240829A1 (ja) |
JP (1) | JP5659123B2 (ja) |
WO (1) | WO2012060274A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045948A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Fujifilm Corp | 波長変換膜および光電変換装置 |
JP2013239690A (ja) * | 2012-04-16 | 2013-11-28 | Sharp Corp | 超格子構造、前記超格子構造を備えた半導体装置および半導体発光装置、ならびに前記超格子構造の製造方法 |
US9685585B2 (en) * | 2012-06-25 | 2017-06-20 | Cree, Inc. | Quantum dot narrow-band downconverters for high efficiency LEDs |
US9574135B2 (en) * | 2013-08-22 | 2017-02-21 | Nanoco Technologies Ltd. | Gas phase enhancement of emission color quality in solid state LEDs |
US9766754B2 (en) * | 2013-08-27 | 2017-09-19 | Samsung Display Co., Ltd. | Optical sensing array embedded in a display and method for operating the array |
JP6416262B2 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-10-31 | 京セラ株式会社 | 量子ドット太陽電池 |
DE102014114372B4 (de) * | 2014-10-02 | 2022-05-05 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement |
US10790400B2 (en) | 2015-09-08 | 2020-09-29 | Addventure Support Enterprises, Inc. | Solar cells that include quantum dots |
US9978901B2 (en) * | 2015-09-08 | 2018-05-22 | Addventure Support Enterprises, Inc. | Solar cells that include quantum dots |
KR102581601B1 (ko) * | 2016-12-13 | 2023-09-21 | 엘지디스플레이 주식회사 | 발광 특성이 향상된 양자 발광다이오드 및 이를 포함하는 양자 발광 장치 |
US10824011B2 (en) | 2017-01-04 | 2020-11-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Photoluminescent polarizers having metal film with surface plasmon coupling and electronic devices including the same |
EP3782190A4 (en) | 2018-04-16 | 2022-05-04 | Applied Materials, Inc. | MULTI-STACKED OPTICAL ELEMENTS USING TEMPORARY AND PERMANENT LINKAGE |
CN109004095B (zh) * | 2018-07-25 | 2020-08-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种彩膜基板及woled显示装置 |
US11870005B2 (en) * | 2019-07-01 | 2024-01-09 | The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | QW-QWD LED with suppressed auger recombination |
CN111900619B (zh) * | 2020-07-21 | 2022-03-18 | 中国科学院半导体研究所 | 基于SiN微盘夹心层结构的单光子源的制备方法及器件 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070141114A1 (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-21 | Essilor International Compagnie Generale D'optique | Article coated with an ultra high hydrophobic film and process for obtaining same |
JPWO2009148131A1 (ja) * | 2008-06-06 | 2011-11-04 | 住友ベークライト株式会社 | 波長変換組成物及び波長変換組成物からなる層を備えた光起電装置 |
US20090321781A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-31 | Victoria Broadley | Quantum dot device and method of making the same |
JP2010118491A (ja) * | 2008-11-13 | 2010-05-27 | Seiko Epson Corp | 光電変換装置および電子機器 |
JP2010129579A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Seiko Epson Corp | 光電変換装置の製造方法および電子機器の製造方法 |
JP2010206061A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Seiko Epson Corp | 光電変換装置の製造方法および電子機器の製造方法 |
GB201000538D0 (en) * | 2010-01-14 | 2010-03-03 | P2I Ltd | Liquid repellent surfaces |
US8404302B2 (en) * | 2010-07-14 | 2013-03-26 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Solution process for fabricating a textured transparent conductive oxide (TCO) |
US20120107558A1 (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-03 | Shari Elizabeth Koval | Transparent substrate having durable hydrophobic/oleophobic surface |
KR20130049024A (ko) * | 2011-11-03 | 2013-05-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양 전지 |
US8968435B2 (en) * | 2012-03-30 | 2015-03-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products and methods for fine polishing of ophthalmic lenses |
-
2011
- 2011-10-27 WO PCT/JP2011/074787 patent/WO2012060274A1/ja active Application Filing
- 2011-10-27 JP JP2011235991A patent/JP5659123B2/ja active Active
-
2013
- 2013-05-03 US US13/886,458 patent/US20130240829A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130240829A1 (en) | 2013-09-19 |
JP2012114419A (ja) | 2012-06-14 |
WO2012060274A1 (ja) | 2012-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5659123B2 (ja) | 量子ドット構造体の形成方法 | |
JP5364782B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP5520496B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
US20070204901A1 (en) | Photovoltaic cells based on nano or micro-scale structures | |
JP2010512664A (ja) | 酸化亜鉛多接合光電池及び光電子装置 | |
KR20170010371A (ko) | n-형 및 p-형 초격자를 포함하는 전자 디바이스 | |
KR20120100296A (ko) | 수직 성장된 반도체를 포함하는 적층 구조물과 이를 포함하는 pn 접합 소자 및 이들의 제조 방법 | |
JP2011249579A (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
JP2013149729A (ja) | 量子ドット構造体、波長変換素子および光電変換装置 | |
US20200035861A1 (en) | A light emitting device | |
KR101189686B1 (ko) | 실리콘 양자점에 의한 광활성층 및 이의 제조방법 | |
US20140158202A1 (en) | Light-absorbing material and photoelectric conversion element using the same | |
JP5732410B2 (ja) | 量子ドット構造体の形成方法ならびに波長変換素子、光光変換装置および光電変換装置 | |
JP2012119569A (ja) | 窒化物半導体素子 | |
CN101950762A (zh) | 硅基太阳能电池及其制备方法 | |
Shim | Colloidal nanorod heterostructures for photovoltaics and optoelectronics | |
JP2010267934A (ja) | 太陽電池およびその製造方法 | |
KR101263286B1 (ko) | 반도체 광소자 및 그 제조 방법 | |
US8785766B2 (en) | Photoelectric conversion device and energy conversion layer for photoelectric conversion device | |
TWI466816B (zh) | 筆直直立奈米線陣列結構及其製造方法 | |
JP6731956B2 (ja) | オプトエレクトロニクス半導体装置を製造する方法およびオプトエレクトロニクス半導体装置 | |
Sun et al. | An efficient Si light-emitting diode based on an n-ZnO/SiO2–Si nanocrystals-SiO2/p-Si heterostructure | |
Wang et al. | Effective photocatalytic water splitting enhancement using GaN/ZnO/NiO core/shell nanocolumns | |
WO2013031376A1 (ja) | 量子ドット構造体、波長変換素子、光光変換装置および光電変換装置 | |
JP2013051318A (ja) | 量子ドット構造体の製造方法、波長変換素子および光電変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140328 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140916 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141030 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141201 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5659123 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |