光電変換素子

発明者： , ,
出願人/特許権者：
代理人 (2件)：畠山文夫 , 小林かおる
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2008-270284
公開番号（公開出願番号）：特開2010-098268
出願日： 2008年10月20日
公開日（公表日）： 2010年04月30日
要約：

【課題】1光子の吸収により複数の励起子を生成させる効果が大きく、かつキャリア移動度が十分大きい光電変換素子を提供すること。【解決手段】以下の構成を備えた光電変換素子。(a)光電変換素子は、量子ドット配列構造を有するi層と、i層の電子取り出し端側に形成されたn型半導体層及び電子取り出し電極と、i層の正孔取り出し端側に形成されたp型半導体層及び正孔取り出し電極とを備える。(b)量子ドット材料の電子の有効質量(me)は、0.1以下。(c)量子ドット材料の電子と正孔の有効質量比me/mhは、0.3以下。(d)量子ドット材料のεg(bulk)+εe1+εh1は、0.5≦εg(bulk)+εe1+εh1≦1.4eVの範囲。(e)電子の障壁ポテンシャルVeは、εg(bulk)+εe1≦Ve≦5.0eVの範囲。(f)正孔の障壁ポテンシャルVhは、0.1≦Vh≦0.5eVの範囲。(g)障壁層の厚さdは、1≦d≦5nmの範囲。【選択図】図5

請求項（抜粋）：

以下の構成を備えた光電変換素子。 (a)前記光電変換素子は、規則配列した量子ドットと、前記量子ドットの隙間に形成された障壁層とを備えたi層と、前記i層の電子取り出し端側に形成されたn型半導体層と、前記i層の正孔取り出し端側に形成されたp型半導体層と、前記n型半導体層の外側に形成された電子取り出し電極と、前記p型半導体層の外側に形成された正孔取り出し電極とを備えている。 (b)前記量子ドットを構成する材料の電子の有効質量(me)は、0.1以下である。 (c)前記量子ドットを構成する材料の正孔の有効質量(mh)に対する前記電子の有効質量(me)の比(me/mh)は、0.3以下である。 (d)前記量子ドットを構成する材料のバルクのバンドギャップεg(bulk)、前記量子ドットの伝導体下端から測った電子の第1閉じ込め準位のエネルギーεe1、及び前記量子ドットの価電子帯上端から測った正孔の第1閉じ込め準位のエネルギーεh1の和は、 0.5≦εg(bulk)+εe1+εh1≦1.4eVの範囲にある。 (e)電子の障壁ポテンシャル(Ve)は、εg(bulk)+εe1≦Ve≦5.0eVの範囲にある。 (f)正孔の障壁ポテンシャル(Vh)は、0.1≦Vh≦0.5eVの範囲にある。 (g)前記障壁層の厚さ(d)は、1≦d≦5nmの範囲にある。

IPC (1件)：

H01L 31/04

FI (2件)：

H01L31/04 E , H01L31/04 A

Fターム (20件)：

5F051AA02 , 5F051AA04 , 5F051AA08 , 5F051CB08 , 5F051CB27 , 5F051DA04 , 5F051FA03 , 5F051FA08 , 5F051GA03 , 5F051GA04 , 5F151AA02 , 5F151AA04 , 5F151AA08 , 5F151CB08 , 5F151CB27 , 5F151DA04 , 5F151FA03 , 5F151FA08 , 5F151GA03 , 5F151GA04

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