MOCVD法による凸凹表面p-GaN層の形成とInGaN／GaN MQW構造太陽電池への応用

摘要

InGaN混晶を吸収層に用いた窒化物系太陽電池は、原理的に太陽光の大半のスペクトルを吸収することが可能であるため、有毒元素を含まない高効率太陽電池への応用が期待されている。本研究では、有機金属気相成長法（MOCVD法）の低温成長によってInGaN上に形成される凸凹表面p-GaN層のInGaN／GaN MQW構造太陽電池への適用を目的に、凸凹表面形成に係る制御因子特定のための実験を行った。異なるInGaN MQW構造上にp-GaN層を800℃程度の低温で成長したところ、凹凸表面を有するp-GaN層が得られ、その表面粗さがInGaN well層の総膜厚に従って変化することを見出した。また、成長した表面粗さの異なる試料に対し光学評価を実施し、作製した太陽電池デバイスの特性との相関を調べたところ、光学特性の改善による太陽電池特性の改善が示唆された。