第一原理計算を用いたGaPN 混晶中の窒素起因点欠陥の消滅過程に関する考察

摘要

Ⅲ-Ⅴ-N混晶であるGaPNは、バンドギャップおよび格子整合の観点からSi基板上多接合型太陽電池の材料として期待されている。しかしながら、窒素に起因する点欠陥により光学的・電気的特性が悪化することも知られている。Ⅲ-Ⅴ-N混晶中の代表的な点欠陥としては、V族サイトに2つの窒素原子が置換したN-N対が存在することが第一原理計算により示唆されている。これまでに我々は、N-N対がGaPN成長層の格子定数に与える影響を検討し、その存在を支持する実験結果を示した。本研究では、効果的な結晶性改善方法の開発に向け、第一原理計算を用いてN-N対の消滅過程を調査することを目的とした。