新しいタイプの機能性材料であり、銅添加を通じて、酸化インジウムの光電特性、電気触媒特性、熱電特性を大幅に調整することができ、様々なハイテク用途に適しています。

1．特性

　1）電気的性能の調節 

・銅添加により酸化インジウムのキャリア濃度と抵抗率を大きく変えることができる。　

　例えば、4.09 at% Cu添加In₂O₃膜の抵抗率は30.2 × 10-³ Ω-cmに達することができ、キャリア濃度は3.72 × 10²⁰cm-³に向上しますが、移動度は　　

　0.56 cm²V-¹s-¹に低下します。

  　・電極触媒用途では、銅と酸化インジウムの相乗効果により、電子輸送経路を最適化し、触媒活性を高めることができる。

　2）光学性能の変化 

・銅の添加は酸化インジウムの光学バンドギャップを減少させ（3.76eVから2.71eVへ）、フィルムの可視光透過率を著しく低下させるため、　　

　赤外線や波長に特化した光電子デバイスに適しています。

　３）触媒性能の向上 

・電解CO₂還元反応（CO₂RR）において、Cu-In₂O₃複合体は炭素-炭素カップリング反応を抑制し、CO₂中間体の脱離を促進し、CO選択性を

　向上させる（ファラデー効率は最大80～95％）。

・銅を添加することで材料の疎水性が高まり、固液界面でのCO₂濃度が上昇し、触媒効率がさらに向上する。

　４）熱電特性の最適化 

・ In₂O₃/Pt熱電では、銅の添加によって熱電ポテンシャル(152.1-70.5μV/℃)が変調され、高温センシング用途に利用できる。

　５） 構造安定性 

・銅添加は酸化インジウム薄膜の結晶性を向上させ、高温や腐食環境での安定性を高めます。

２．主な用途

　1）電極触媒CO₂還元 

・H型電解セルで最大80%、MEAリアクターで最大95%のファラデー効率を持つ高効率CO₂-to-CO変換用。

　2）透明導電膜（TCO） 

・フレキシブルエレクトロニクス、太陽電池電極などに。

　銅添加は透過率を低下させるが、特定のオプトエレクトロニクス用途向けに導電性を最適化することができる。

　３）熱電センサー 

・高温環境(工業炉、航空宇宙など)での温度監視に使われ、銅添加は In₂O₃/Pt熱電対の出力性能を最適化する。

　４）光電気化学デバイス 

・光電気化学電解セル用の従来の ITO よりもコスト面で有利な水酸化触媒の代替材料として。

　５）太陽電池用正孔輸送層 

・銅添加酸化インジウム薄膜は、カルシウムチタン鉱石太陽電池の正孔輸送層として使用でき、デバイス効率を高めることができる。