鈴木 秀俊 (スズキ ヒデトシ)

SUZUKI Hidetoshi

写真a

所属

工学教育研究部 工学科応用物理工学プログラム担当

職名

准教授

外部リンク

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) ( 2004年3月   名古屋大学 )

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Inhomogeneous in-plane distribution of preferential glide planes of β dislocations in a metamorphic InGaAs solar cell 査読あり

    Ogura A., Nogawa S., Kawano M., Minematsu R., Suzuki H.

    Applied Physics Express   14   011001   2020年12月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    By using synchrotron X-ray diffraction, we investigated the in-plane distribution of preferential glide planes in a metamorphic InGaAs solar cell with a relatively low open-circuit voltage (Voc) compared to other cells fabricated on the same wafer. The reciprocal-space maps revealed that the low-Voc cell contains several domains with different preferential glide planes of β dislocations. Since fluctuations of the average β-glide plane have not been observed for high-Voc cells, the observed inhomogeneous distribution should be related to the Voc degradation. Understanding preferential glide-plane changes within a cell can help to improve the uniformity of cell properties over the whole wafer.

  • Cathodoluminescence Study of Dislocations in Step-Graded InGaP Buffer Layers of Metamorphic Single-Junction InGaAs Solar Cells 査読あり

    Ogura A., Yi W., Chen J., Suzuki H., Imaizumi M.

    Journal of Electronic Materials   49 ( 9 )   5219 - 5225   2020年9月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Electronic Materials  

    © 2020, The Minerals, Metals & Materials Society. Epitaxial growth of lattice-mismatched materials is useful for solar cells, but lattice dislocations must be controlled for best device performance. It has been shown that metamorphic growth enables fabrication of InGaAs p–n junctions with good performances on GaAs substrates due to the insertion of buffer layers. Here, we investigate misfit and threading dislocations inside the step-graded InGaP buffer layers of a single-junction InGaAs solar cell by cathodoluminescence microscopy. Prior to measurement, the device edges were polished at various angles (less than 10° with respect to the substrate surface). By using this technique, cross sections of very thin layers can be directly imaged with a resolution that allows us to observe misfit and threading dislocations. In the present device, the densities of the two types of dark lines depend on the position in the buffer structure. In particular, near the InGaAs base layer, the density of the dark lines extending in the [110] direction is higher than that of the dark lines extending in the [1-10] direction. We believe that this difference in the dark line density is related to the surface morphology.

    DOI: 10.1007/s11664-020-08259-8

    Scopus

  • Coherent strain evolution at the initial growth stage of AlN on SiC(0001) proved by in situ synchrotron X-ray diffraction 査読あり

    Suzuki H., Ishikawa F., Sasaki T., Takahasi M.

    Applied Physics Express   13 ( 5 )   2020年5月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Applied Physics Express  

    © 2020 The Japan Society of Applied Physics. We carry out real-time in situ synchrotron X-ray diffraction on the growth of GaN and AlN on SiC(0001) substrate by molecular beam epitaxy. At the initial growth stage of GaN/SiC or AlN/SiC heterostructure, the epitaxial overlayer develops affected by defects with the strain interaction between SiC, eventually showing characteristic lattice deformations. GaN was almost relaxed at the initial stage, showing the transition of the growth mode from 3D to 2D at around 4 nm. In contrast, AlN coherently grow on SiC(0001) at the initial stage for 13 nm concomitantly showing lattice deformation with the beneath SiC, subsequently showing gradual lattice relaxation.

    DOI: 10.35848/1882-0786/ab84bf

    Scopus

  • Growth and evaluation of GaAsN films with different N distribution grown by atomic layer epitaxy method 査読あり

    Kawano M., Minematsu R., Haraguchi T., Fukuyama A., Suzuki H.

    Japanese Journal of Applied Physics   59 ( SG )   SGGF10   2020年4月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Journal of Applied Physics  

    © 2020 The Japan Society of Applied Physics. GaAsN films with different N distributions have been grown using the atomic layer epitaxy method to evaluate the effects of N distribution on the electrical properties of GaAsN. Three films, which had the same N composition with different N distribution were fabricated by alternate stack of GaAsN 1 monolayer (ML) and GaAs (0, 3, 5) ML. According to the X-ray diffraction measurement, periodicity and small N interdiffusion between GaAs and GaAsN layers in grown GaAsN films were confirmed. Thus, N distribution in the films were successfully modified in the order of a few unit lattice. Contribution of each scattering mechanisms on carrier mobility and densities of scattering centers in grown GaAsN films were evaluated. Compared with the film with 0 ML of GaAs, the density of N induced scattering center decreased with insertion of GaAs 3 ML between GaAsN 1 ML. It again increased the film with insertion of GaAs 5 ML. These results suggest that controlling N distribution intentionally not only degraded but also improved the electrical properties of GaAsN films.

    DOI: 10.35848/1347-4065/ab7277

    Scopus

  • Correlation between open-circuit voltages and preferential glide planes of misfit dislocations of metamorphic InGaAs single junction solar cells grown on GaAs

    Ogura A., Suzuki H., Imaizumi M.

    Journal of Crystal Growth   533   2020年3月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Crystal Growth  

    © 2019 Elsevier B.V. Metamorphic growth of light absorber layers of solar cells introduces misfit dislocations due to strain relaxation, and their influences on the solar cell performance need to be characterized. In this work, we correlate the asymmetry of relaxation probabilities via different glide planes (which results in a tilt of the epilayer) with the open-circuit voltages (Voc) of several metamorphic InGaAs single junction solar cells. The devices contain graded InGaP buffer layers and are grown on a GaAs 001 wafer with a small miscut towards the 100 direction. We observe an inhomogeneous distribution of the solar cells’ Voc within the wafer and are able to correlate the Voc fluctuation to a difference in the asymmetry of the glide plane distributions of α and β dislocations. In the case of solar cells exhibiting a high Voc, the glide planes of both α and β dislocations are controlled by the surface orientation. In the case of low-Voc samples, the glide planes of the β dislocations are controlled by the ordering of InGaP, while those of the α dislocations are still controlled by the surface orientation.

    DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2019.125432

    Scopus

全件表示 >>

書籍等出版物 【 表示 / 非表示

MISC 【 表示 / 非表示

講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • GaAs基板上InGaAs格子緩和層の組成と量子井戸の発光強度の相関調査

    臼井 一旗、本部 好記、鈴木 秀俊、荒井 昌和

    第70回応用物理学会春季学術講演会  2023年3月16日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2023年3月15日 - 2023年3月18日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • Relationships between the distribution of dislocation glide planes and electrical properties of lattice-mismatched InGaAs solar cells 国際会議

    Junya Okubo1, Akio Ogura2, Masahiro Kawano1, Shogo Harada1, Kosuke Morita1, Hiroki Ohyama, Tomoki Harada, Tetsuo Ikari, Atsuhiko Fukuyama, Mitsuru Imaizumi, Hidetoshi Suzuki

    33rd International Photovoltaic Science and Engineering Conference   2022年11月15日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年11月13日 - 2022年11月15日

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

  • 転位すべり面に偏りのあるInGaAs太陽電池の非発光再結合マッピング評価

    原田 尚吾、森田 浩右、大山 博暉、原田 知季、大窪 純矢、鈴木 秀俊、小倉 暁雄、今泉 充、碇 哲雄、福山 敦彦

    第83回応用物理学会秋季学術講演会  (東北大学)  2022年9月22日  日本応用物理学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年9月20日 - 2022年9月23日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学  

  • Porous Si基板の孔の深さがGaAs薄膜成長に与える影響

    源 龍之介、河野 将大、藤岡 宏輔、鈴木 秀俊

    第83回応用物理学会秋季学術講演会  (東北大学)  2022年9月22日  日本応用物理学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年9月20日 - 2022年9月23日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:東北大学  

  • 原子層エピタキシー法を用いて意図的にNを制御したGaAsN膜中のN分布評価

    高木 俊作、河野 将大、中島 凌、鈴木 秀俊

    第69回応用物理学会春季学術講演会  (青山学院大学相模原キャンパス+オンライン)  2022年3月23日  応用物理学会

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月22日 - 2022年3月26日

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:青山学院大学相模原キャンパス+オンライン  

全件表示 >>

受賞 【 表示 / 非表示

  • 応用物理学会講演奨励賞

    2020年3月   日本応用物理学会   成長温度の異なるGaAsSb/GaAs(001)の格子緩和異方性評価

    久保 幸士朗,野川 翔太,河野 将大,佐々木 拓生,高橋 正光,鈴木 秀俊

     詳細を見る

    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  • PVSEC poster aword

    2016年10月   PVSEC organizing committee   Nucleation layer grown by atomic layer deposition for selective-area growth of GaAs on patterned Si substrates by using chemical beam epitaxy

    Yu-Cian Wang, Hidetoshi Suzuki, Yuki Yokoyama, Tetsuo Ikari, Atsuhiko Fukuyama, Nobuaki Kojima, Yoshio Ohshita,Masafumi Yamaguchi

     詳細を見る

    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:シンガポール共和国

科研費(文科省・学振・厚労省)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 格子不整合エピタキシャル膜における転位異方性が異なる「結晶粒」発生起源の解明

    研究課題/領域番号:23K04603  2023年04月 - 2026年03月

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費基金  基盤研究(C)

     詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

  • 原子層エピタキシー法を用いた希薄窒化物半導体中の窒素分布三次元制御

    研究課題/領域番号:20K05346  2020年04月 - 2023年03月

    独立行政法人日本学術振興会  科学研究費補助金  基盤研究(C)

     詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    希薄窒化物半導体は、SiやGeに格子整合可能でバンドギャップエネルギーを広範囲に制御可能であり、格子整合させた多接合太陽電池や光電子集積回路に期待されている。しかし、窒素(N)原子導入による電気特性の劣化が問題となっている。その原因として膜中のN分布の不均一性が考えられているが、直接N分布を観察することが困難なため、本質的な理解には至っていない。本研究では、希薄窒化物半導体であるGaAsN膜中において、(i)N原子の空間分布を三次元で制御したGaAsN薄膜の作製、(ii)実際のN分布の評価、(iii)N原子の空間分布がN局在準位(EN)および電気特性に与える影響の解明、の3点が目的である。これまでにN分布制御は試みられているが、成長方向への制御のみであった。本研究により、GaAsN膜中のN原子の三次元的な空間分布とENおよび電気特性との関係が明らかになれば、GaAsNも含めた希薄窒化物半導体材料全ての高品質化に指針を与える。

  • 希土類の価数変化を利用した新しいタイプの 高分解能X線検出材料の開発

    2016年04月 - 2019年03月

    科学研究費補助金  基盤研究(C)

     詳細を見る

    担当区分:研究分担者 

  • 原子層エピタキシー法を用いた希薄化物半導体の窒素空間分布制御

    2016年04月 - 2019年03月

    科学研究費補助金  若手研究(B)

     詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    本研究では、希薄窒化物半導体であるGaAsN膜中の窒素(N)原子の空間分布と、エネルギーバンド中にN原子が作るN局在準位(EN)との関係を明らかにし、ENの変化が電気特性に与える影響を知る事が目的である。申請者等はこれまでにGaAsN膜のENの評価を行い、N組成で一意に決まらずN原子の空間分布および電気的特性にも大きく関わっている可能性を見いだしているが、これらの具体的な相関は明らかになっていない。本研究により、GaAsN膜中のN原子の空間分布と電気特性との関係が明らかになれば、本材料も含めた希薄窒化物半導体材料全ての電気的特性を飛躍的に向上させるブレイクスルーとなる事が期待される。

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 超高効率・低コストIII-V化合物太陽電池モジュールの研究開発

    2015年06月 - 2018年03月

    経済産業省  高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発 

     詳細を見る

    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    超高効率他接合型太陽電池の低コスト化技術として、Si基板上への高品質III-V族化合物半導体結晶の作製を試みmる。

共同研究実施実績 【 表示 / 非表示

  • 宇宙用3接合太陽電池の高品質化に向けた歪緩和層中のミスフィット・貫通転位評価に関する研究

    2020年11月 - 2021年03月

    国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構  国内共同研究 

     詳細を見る

    担当区分:研究代表者  共同研究区分:国内共同研究

研究・技術シーズ 【 表示 / 非表示