シリサイド系太陽電池及びスピントロニクスを目指して

摘要

シリサイド半導体BaSi_2はSi（111）基板にエピタキシャル成長が可能な禁制帯幅が約1.3eVの間接遷移型半導体である。Baの半数をSrで置換することで、禁制帯幅を太陽電池に相応しい1.4eVに制御できる。さらに、光吸収係数が1.5eVの光に対して約3×10~4cm~(-1)に達する。このような性質から、BaSi_2は高効率な薄膜結晶太陽電池への応用が期待できる。本稿では、不純物ドーピングによる伝導型およびキャリア密度の制御、少数キャリア拡散長や分光感度等の光学特性を紹介し、pn接合型太陽電池に向けた研究を紹介する。一方、Fe_3SiはSi（111）基板にエピタキシャル成長可能な強磁性金属である。CaF_2/Fe_3Si/CaF_2ヘテロ構造を用いた共鳴トンネルダイオードにおいて、電流電圧特性に室温で明瞭な微分負性抵抗を得ている。Fe_3Siの交換分裂を利用したスピンフィルターの実現に向けた研究を紹介する。