研究者詳細

顔写真

スミヨシ　イツシン
住吉　壱心
Isshin Sumiyoshi
所属
金属材料研究所　材料物性研究部　結晶物理学研究部門
職名
助教
学位

  • 博士(工学) （京都大学）

経歴 3

  • 2026年4月 ～ 継続中
    東北大学　金属材料研究所　助教

  • 2024年4月 ～ 2026年3月
    学振特別研究員(DC2)

  • 2024年9月 ～ 2025年1月
    ルンド大学　客員研究員

学歴 3

  • 京都大学　大学院工学研究科　材料工学専攻

    2023年4月 ～ 2026年3月

  • 京都大学　大学院工学研究科　材料工学専攻

    2021年4月 ～ 2023年3月

  • 京都大学　工学部　物理工学科

    2017年4月 ～ 2021年3月

研究キーワード 9

  • その場観察

  • 溶液成長

  • 融液成長

  • 化学熱力学

  • 変調分光法

  • 太陽電池

  • 化合物半導体

  • エピタキシャル成長

  • 結晶成長

受賞 5

  1. 第59回応用物理学会講演奨励賞

    2025年11月　公益社団法人応用物理学会

  2. スチューデントアワード

    2025年10月　薄膜材料デバイス研究会　化合物ソースMBEによるZnSnP2のエピタキシャル成長とバンド制御

  3. 優秀ポスター賞

    2023年12月　フロンティア太陽電池セミナー実行委員会　フォトアシストMBEによる ZnSnP2のエピタキシャル成長

  4. Innovative PV奨励賞

    2023年6月　一般社団法人日本太陽光発電学会　バイアス印加光反射率変調分光法による CdS/ZnSnP2界面の調査

  5. 講演奨励賞

    2022年12月　応用物理学会 多元系化合物・太陽電池研究会　ZnSnP2バルク結晶の成長環境制御による少数キャリア寿命の向上

論文 7

  1. Control of native defects via feed stoichiometry in Te-solvent THM-grown CdTe single crystals

    Hayato Tsuru, Akira Nagaoka, Isshin Sumiyoshi, Yoshitaro Nose, Kenji Yoshino

    Japanese Journal of Applied Physics　2026年7月31日

    DOI： 10.35848/1347-4065/ae82a3 　

  2. Photoreflectance at operating bias links interface traps to photovoltaic performance in ZnSnP2 solar cells

    Isshin Sumiyoshi, Yoshitaro Nose

    Applied Physics Letters　2026年3月16日

    DOI： 10.1063/5.0307738 　

  3. Steady‐State Carrier Distribution under Short‐Circuit Conditions—Role of Electric Field and Generation Rate Profiles in homo‐pn Solar Cells

    Isshin Sumiyoshi, Yoshitaro Nose

    Solar RRL　2025年10月

    DOI： 10.1002/solr.202500437 　

  4. Enhancing Power Factor in n-type Chalcopyrite CdSnAs2 Thermoelectrics via Supercooled Solidification

    Shoki Kishida, Norihiko L. Okamoto, Ryoji Katsube, Akira Nagaoka, Isshin Sumiyoshi, Kensuke Nishioka, Tetsu Ichitsubo, Yoshitaro Nose

    ACS Applied Energy Materials　8　(11)　2025年5月16日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsaem.5c00809 　

    ISSN：2574-0962

  5. Martensite-like phase transformation of ligand-capped SnS tetrahedrons from π phase to α phase and its impact on H2 evolution performance

    Xiangxin Du, Kenji Kazumi, Toru Utsunomiya, Isshin Sumiyoshi, Yoshitaro Nose

    RSC Advances　2025年

    DOI： 10.1039/D5RA03669K 　

  6. Ligand-assisted synthesis of novel π-SnS tetrahedrons for enhanced photocatalytic H2 evolution from water

    Xiangxin Du, Isshin Sumiyoshi, Yoshitaro Nose, Shigeru Ikeda

    International Journal of Hydrogen Energy　2024年12月

    DOI： 10.1016/j.ijhydene.2024.11.248 　

  7. Effect of crystal growth conditions on carrier lifetime and lattice defects in the solar absorber material ZnSnP2

    Isshin Sumiyoshi, Yoshitaro Nose

    Journal of Applied Physics　2023年6月21日

    DOI： 10.1063/5.0151739 　

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共同研究・競争的資金等の研究課題 2

  1. フェロイック相変態に伴う粒界近傍ドメイン形成過程のその場観察と動的解明

    住吉 壱心

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

    研究機関：Tohoku University

    2026年7月31日 ～ 2028年3月31日

  2. 多元化合物における異族原子の不規則配列とバンド構造：微視的機構解明と光誘起制御

    住吉 壱心

    2024年4月23日 ～ 2026年3月31日

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    本年度は、ZnSnP2単結晶薄膜の作製を中心に研究を進めた。具体的には、(1)分子線エピタキシー (MBE) 法によるZnSnP2(ZTP)単結晶合成条件の最適化を行った。また並行して、(2) 選択領域エピタキシー法によるZTP結晶のファセット制御や、(3) ODT応用例として太陽電池セル内の内部電場変調効果を数値計算により調査した。主な成果は以下のとおりである。 (1) これまでZTPとの格子定数差が小さいGaAs(001)基板を使用してきたが、格子不整合度が1.5x10^-2と高く、内因的な歪みの存在が課題であった。これに対しリンおよび亜鉛の供給分圧を調整することで、格子不整合度を5.2x10^-3まで大幅に低減することに成功した。またphoto-assisted MBE法を用いた場合、膜中へのZn取り込み量が増加し、結晶性が向上した。高基板温度ではZnの脱離が顕著であることを踏まえると、本現象がレーザー照射による非熱的な効果であると示唆された。 (2) ODTを示すGaInP系半導体では、規則度の変化に伴って表面再構成が変わることが報告されている。本系でも同様の現象を検証するため、ファセット面の制御が可能な選択成長法に着目した。実際にSn供給源の比率を系統的に変化させることで、{111}面と(001)面からなるファセット面の割合が変化し、成膜条件によりZnSnP2結晶のファセット面を制御可能であることが示唆された。 (3) ODTによるバンドギャップ制御を用いて太陽電池の内部電場変調へ応用することを念頭に、短絡状態の太陽電池セルにおける擬フェルミ準位と内部電場の関係を1次元デバイスシミュレータSCAPS-1Dを用いて解析を行った。その結果、短絡状態での光照射による擬フェルミ準位分布の変化が、内部電場分布および光吸収プロファイルに支配されていることが明らかとなった。