JP3032827B1 - Manufacturing method of semiconductor thin film - Google Patents

Manufacturing method of semiconductor thin film

Info

Publication number
JP3032827B1
JP3032827B1 JP11080504A JP8050499A JP3032827B1 JP 3032827 B1 JP3032827 B1 JP 3032827B1 JP 11080504 A JP11080504 A JP 11080504A JP 8050499 A JP8050499 A JP 8050499A JP 3032827 B1 JP3032827 B1 JP 3032827B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film
semiconductor thin
gel
energy density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP11080504A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000277537A (en
Inventor
智美 長瀬
利彦 大家
実雄 榊原
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP11080504A priority Critical patent/JP3032827B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3032827B1 publication Critical patent/JP3032827B1/en
Publication of JP2000277537A publication Critical patent/JP2000277537A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 ゾル−ゲル法又はスプレー熱分解法により形
成された前駆体から、簡単な手段で、しかも元素の添加
を行うことなく、光学的、電気的物性が制御された半導
体薄膜を製造することを目的とする。 【解決手段】 基板上に遷移金属カルコゲニド含有ゲル
薄膜を形成させたのち、これに活性線を照射して半導体
薄膜を製造するに当り、前記遷移金属カルコゲニドのバ
ンドギャップよりも高いエネルギーを有する活性線を照
射して電子励起させること、及びこの際活性線のエネル
ギー密度を変えて、生成する半導体薄膜の光学的、電気
的物性を制御することにより製造する。
Kind Code: A1 From a precursor formed by a sol-gel method or a spray pyrolysis method, a semiconductor thin film whose optical and electrical properties are controlled by a simple means and without adding an element. It is intended to be manufactured. SOLUTION: After a transition metal chalcogenide-containing gel thin film is formed on a substrate, an active ray having an energy higher than the band gap of the transition metal chalcogenide is used in producing a semiconductor thin film by irradiating the thin film with an active ray. The semiconductor thin film is manufactured by controlling the optical and electrical properties of the semiconductor thin film to be generated by changing the energy density of the active ray.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体薄膜の製造
方法、さらに詳しくいえば、ガラス、セラミックス、プ
ラスチックス、単結晶などの基板上に、ゾル−ゲル法に
より制御された光学的、電気的物性をもつ半導体薄膜を
形成させる方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a semiconductor thin film, and more specifically, to a method for controlling optical and electric properties controlled by a sol-gel method on a substrate such as glass, ceramics, plastics or single crystal. The present invention relates to a method for forming a semiconductor thin film having physical properties.

【0002】[0002]

【従来の技術】これまで、ゾル−ゲル法により半導体薄
膜を製造する方法としては、例えば酸化亜鉛薄膜に関
し、モノエタノールアミン又はジエタノールアミンを含
む酢酸亜鉛の2‐メトキシエタノール溶液を、ガラス基
板に塗布した後、200〜800℃で熱処理することに
より結晶化した酸化亜鉛薄膜を得る方法が知られてお
り、この際に、添加剤や焼成温度により得られるZnO
の結晶性やc軸配向性が変わることも知られている
[「ジャーナル・オブ・ザ・セラミック・ソサエティ・
オブ・ジャパン(J.Ceramic.Soc.of
Jap.)」,第104巻(第4号),第296〜30
0ページ(1996)]。
2. Description of the Related Art Heretofore, as a method of producing a semiconductor thin film by a sol-gel method, for example, a zinc oxide thin film has been coated with a 2-methoxyethanol solution of zinc acetate containing monoethanolamine or diethanolamine on a glass substrate. Thereafter, a method of obtaining a crystallized zinc oxide thin film by heat treatment at 200 to 800 ° C. is known. In this case, ZnO obtained by an additive or a sintering temperature is known.
It is also known that the crystallinity and c-axis orientation of the material change [see Journal of the Ceramic Society,
Of Japan (J. Ceramic. Soc. Of
Jap. ) ", Vol. 104 (No. 4), 296-30
0 (1996)].

【0003】また、ゾル−ゲル法を用いたZnO薄膜の
形成の際に、空気中で焼成して得たZnO結晶膜を、さ
らに窒素雰囲気中で焼成すれば、面抵抗率が低下するこ
と[「ジャーナル・オブ・マテリアルズ・サイエンス
(J.Mater.Sci.)」,第29巻,第409
9〜4103ページ(1994)]、及びスプレー熱分
解法を用いてZnO薄膜を形成する際に、基板上に堆積
した前駆体膜を、酸素雰囲気中、あるいは窒素及び水素
からなる還元雰囲気中で焼成すると、得られるZnO薄
膜中の酸素過剰又は酸素不足により、オレンジ色ないし
緑色の薄膜になること[「ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィジックス(J.Appl.Phys.),第8
4巻,第2287〜2294ページ(1998)]も知
られている。
Further, when forming a ZnO thin film using a sol-gel method, if the ZnO crystal film obtained by firing in air is further fired in a nitrogen atmosphere, the sheet resistivity is reduced. "Journal of Materials Science (J. Mater. Sci.)", Vol. 29, No. 409
9-4103 (1994)], and when forming a ZnO thin film using a spray pyrolysis method, a precursor film deposited on a substrate is fired in an oxygen atmosphere or a reducing atmosphere composed of nitrogen and hydrogen. Then, the resulting ZnO thin film becomes an orange or green thin film due to oxygen excess or oxygen shortage [“Journal of Applied Physics (J. Appl. Phys.), 8th.
4, 2287-2294 (1998)].

【0004】そのほか、ゾル−ゲル法により得られた酸
化インジウム(In23)の前駆体膜へ室温で紫外線レ
ーザーを照射すれば、結晶化した酸化インジウム膜が得
られること[「ジャーナル・オブ・ゾル−ゲル・サイエ
ンス・アンド・テクノロジー(J.Sol−Gel S
ci.Technol.)」,第13巻,第991〜9
94ページ(1998)]や、室温下での紫外線照射に
より酸化インジウムを結晶化させることにより耐熱性の
低い基板上に酸化インジウム薄膜を形成したり、光照射
部と非照射部でのエッチング速度の差を利用して、パタ
ーン化された酸化インジウム薄膜を得ること(特開平9
−157855号公報)も知られている。しかしなが
ら、これらの方法によって、結晶性や組成を変化させて
半導体の光学的、電気的物性を制御することは知られて
いなかった。
In addition, when a precursor film of indium oxide (In 2 O 3 ) obtained by a sol-gel method is irradiated with an ultraviolet laser at room temperature, a crystallized indium oxide film can be obtained [see Journal of -Sol-Gel Science and Technology (J. Sol-Gel S
ci. Technol. ) ", Vol. 13, Nos. 991-9
P. 94 (1998)] or crystallize indium oxide by irradiation with ultraviolet light at room temperature to form an indium oxide thin film on a substrate having low heat resistance, and to reduce the etching rate between the light irradiation part and the non-irradiation part. Making use of the difference to obtain a patterned indium oxide thin film.
No. 157855) is also known. However, it has not been known to control the optical and electrical properties of a semiconductor by changing the crystallinity and composition by these methods.

【0005】他方、最近、電気製品等に関して産業廃棄
物処理の問題が社会的にクローズアップされているが、
この解決には、性能向上のために付加される種々のドー
パントの存在が大きな障害となっている。すなわち、こ
のドーパントを含む材料で作られた製品や部品をリサイ
クルするには、これらを除去するために多くの工程を付
加しなければならず、時間的、経費的な負担が増大する
のを避けられない。そのため、少ない種類の元素からな
る化合物や有害元素を含まない化合物を材料として、物
理的手法により多機能性を付加する方法の出現が要望さ
れている。
[0005] On the other hand, recently, the problem of industrial waste disposal regarding electric appliances and the like has been socially highlighted.
In order to solve this problem, the presence of various dopants added for improving performance is a major obstacle. In other words, in order to recycle products and parts made of this dopant-containing material, many steps must be added to remove them, and time and cost burdens are not increased. I can't. Therefore, there is a demand for a method of adding multifunctionality by a physical method using a compound composed of a small number of elements or a compound containing no harmful elements as a material.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑み、ゾル−ゲル法又はスプレー熱分解法により
形成された前駆体から、簡単な手段で、しかも元素の添
加を行うことなく、光学的、電気的物性が制御された半
導体薄膜を製造することを目的としてなされたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention has been made from a precursor formed by a sol-gel method or a spray pyrolysis method by simple means and without adding elements. It is intended to produce a semiconductor thin film having controlled optical and electrical properties.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、その前駆
体から半導体薄膜を製造する際に、生成する半導体の光
学的、電気的物性を制御することについて種々研究を重
ねた結果、前駆体のバンドギャップよりも高いエネルギ
ーを有する活性線を用い、かつこの活性線のエネルギー
密度を変えることにより、その目的を達成しうることを
見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted various studies on controlling the optical and electrical properties of a semiconductor to be produced when producing a semiconductor thin film from the precursor, and as a result, It has been found that the object can be achieved by using an actinic ray having energy higher than the band gap of the body and by changing the energy density of the actinic ray, and the present invention has been accomplished based on this finding.

【0008】すなわち、本発明は、基板上に遷移金属カ
ルコゲニド含有ゲル薄膜を形成させたのち、これに活性
線を照射して半導体薄膜を製造するに当り、前記遷移金
属カルコゲニドのバンドギャップよりも高いエネルギー
を有する活性線を照射して電子励起させること、及びこ
の際活性線のエネルギー密度を変えて、生成する半導体
薄膜の光学的、電気的物性を制御することを特徴とする
半導体薄膜の製造方法を提供するものである。ここで、
遷移金属カルコゲニドとは、遷移金属とカルコゲンすな
わち酸素族元素例えば酸素、硫黄、セレン、テルルとの
化合物を意味する。
That is, according to the present invention, when a transition metal chalcogenide-containing gel thin film is formed on a substrate and then irradiated with an actinic ray to produce a semiconductor thin film, the band gap of the transition metal chalcogenide is higher than that of the transition metal chalcogenide. A method of manufacturing a semiconductor thin film, comprising: irradiating an active ray having energy to perform electronic excitation; and changing an energy density of the active ray at this time to control optical and electrical properties of a generated semiconductor thin film. Is provided. here,
Transition metal chalcogenide means a compound of a transition metal and a chalcogen, ie, an oxygen group element such as oxygen, sulfur, selenium, and tellurium.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明方法において半導体薄膜が
設けられる基板としては、従来半導体薄膜の形成に慣用
されている基板の中から任意のものを選択して用いるこ
とができる。このようなものとしては、例えば、パイレ
ックスガラスや石英ガラスなどのガラス基板、単結晶基
板、セラミックス基板、シリコンやGaAsなどの半導
体基板、プラスチック基板などがある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a substrate on which a semiconductor thin film is provided in the method of the present invention, any substrate can be selected from substrates conventionally used for forming a semiconductor thin film. Examples of such a substrate include a glass substrate such as Pyrex glass or quartz glass, a single crystal substrate, a ceramic substrate, a semiconductor substrate such as silicon or GaAs, and a plastic substrate.

【0010】本発明において遷移金属カルコゲニドを構
成する遷移金属とは、電子構造上その3d、4d、5d
及び6dの電子殻において電子の増加がみられる原子構
造をもつ元素であり、原子番号21のScから30のZ
nまで、39のYから48のCdまで、57のLaから
80のHgまで、及びアクチノイド元素がこれに含まれ
る。この中で特に好ましいのは、Ti、V、Cr、M
n、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、A
g、Cd、Ta、W、Ir、Eu及びSmである。ま
た、これらの遷移金属のカルコゲニドの代表的なものは
酸化物であるが、本発明方法においては、これらの金属
の酸化物と同様に対応する硫化物、セレン化物及びテル
ル化物を用いることもできる。
In the present invention, the transition metal constituting the transition metal chalcogenide is 3d, 4d, 5d in terms of electronic structure.
And an element having an atomic structure in which an increase in electrons is observed in the electron shell of 6d.
This includes n to 39, from Y at 39 to Cd at 48, La from 57 to Hg at 80, and actinoid elements. Among them, particularly preferred are Ti, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo, A
g, Cd, Ta, W, Ir, Eu and Sm. In addition, although a typical chalcogenide of these transition metals is an oxide, in the method of the present invention, corresponding sulfides, selenides and tellurides can be used as well as oxides of these metals. .

【0011】本発明方法における遷移金属カルコゲニド
は、単独のものでもよいし、2種以上組み合わせたもの
でもよく、最終的に結晶化して半導体を形成するもので
ある限り、特に制限はない。この遷移金属カルコゲニド
は、さらに、Li、Na、K、B、Al、Ga、In、
N、P、As及びハロゲンのような遷移金属以外の金属
や非金属を含有することもできる。本発明方法により得
られる半導体は、例えば遷移金属カルコゲニドとして酸
化亜鉛を用いた場合においては、
The transition metal chalcogenide in the method of the present invention may be used alone or in combination of two or more, and is not particularly limited as long as it is finally crystallized to form a semiconductor. The transition metal chalcogenide further includes Li, Na, K, B, Al, Ga, In,
Metals other than transition metals, such as N, P, As, and halogen, and nonmetals can also be contained. Semiconductor obtained by the method of the present invention, for example, when using zinc oxide as a transition metal chalcogenide,

【化1】 (ただし、0≦x<1)の式で表わされる組成を有す
る。
Embedded image (Provided that 0 ≦ x <1).

【0012】本発明の半導体薄膜を製造するには、ま
ず、所望の基板上に、例えばゾル−ゲル法により、遷移
金属カルコゲニドからなるゲル膜を形成する。このゲル
膜は、金属塩、金属アルコキシド、有機金属錯体などを
含有するコーティング液を、基板上にスピンコート法な
どにより、光照射後の厚さが、通常5〜500nm、好
ましくは20〜300nmの範囲になるように塗布した
のち、150〜350℃程度に加熱処理することにより
形成することができる。なお、1回の塗布、乾燥処理
で、所望の膜厚のものが得られない場合には、塗布、乾
燥処理を複数回繰り返すことができる。また、300n
mよりも厚い膜を所望の場合には、上記のゲル膜を調製
後、光照射することを数回繰り返せばよい。
To manufacture the semiconductor thin film of the present invention, first, a gel film made of a transition metal chalcogenide is formed on a desired substrate by, for example, a sol-gel method. The gel film has a thickness of usually 5 to 500 nm, preferably 20 to 300 nm, after irradiation with a coating solution containing a metal salt, a metal alkoxide, an organometallic complex, or the like, formed on a substrate by spin coating or the like. After coating so as to fall within the range, it can be formed by heat treatment at about 150 to 350 ° C. In addition, when a desired thickness cannot be obtained by one coating and drying treatment, the coating and drying treatment can be repeated plural times. Also, 300n
When a film thicker than m is desired, the irradiation with light may be repeated several times after preparing the above gel film.

【0013】次に、このようにして形成されたゲル膜
に、そのバンドギャップよりも高いエネルギーを有する
光を照射して電子励起させると、このゲル膜に結晶化及
び原子のはじき出しの効果を生じ、所望の半導体薄膜が
形成する。この際、ゲル膜のバンドギャップよりも高い
エネルギーを有する照射光の光源としては、例えば高圧
水銀ランプ、低圧水銀ランプ、ArF、KrF、Xe
F、XeClなどのエキシマレーザーやYAGレーザー
などが挙げられる。
Next, when the gel film thus formed is irradiated with light having an energy higher than its band gap to be electronically excited, the gel film has the effect of crystallization and the ejection of atoms. Thus, a desired semiconductor thin film is formed. At this time, as a light source of irradiation light having energy higher than the band gap of the gel film, for example, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, ArF, KrF, Xe
Excimer lasers such as F and XeCl, YAG lasers, and the like are included.

【0014】本発明方法においては、前記の照射する光
のエネルギー密度や照射時間を変えることにより、半導
体薄膜の光学的、電気的物性の制御が可能である。しか
し、同一のエネルギー密度の光を同一時間照射しても、
ゲル膜の膜厚や配位構造によって、得られる半導体薄膜
の光学的、電気的物性が異なる。したがって、ゲル膜の
厚さや配位構造に応じて、照射する光のエネルギー密度
や照射時間を、レーザー光を用いる場合には、その周波
数も含めて制御することが肝要である。このようにし
て、光学的物性(紫外−可視吸収スペクトル、蛍光分光
測定法による発光スペクトルなど)及び電気的物性(電
気抵抗率など)が制御された半導体薄膜を製造すること
ができる。
In the method of the present invention, the optical and electrical properties of the semiconductor thin film can be controlled by changing the energy density and irradiation time of the light to be irradiated. However, even if the light of the same energy density is irradiated for the same time,
The optical and electrical properties of the obtained semiconductor thin film differ depending on the thickness and the coordination structure of the gel film. Therefore, when using laser light, it is important to control the energy density and irradiation time of irradiation light, including the frequency, according to the thickness and coordination structure of the gel film. In this manner, a semiconductor thin film having controlled optical properties (e.g., ultraviolet-visible absorption spectrum, emission spectrum by fluorescence spectroscopy) and electrical properties (e.g., electrical resistivity) can be manufactured.

【0015】また、本発明方法を利用すると、パターン
化された半導体薄膜を製造することもできるが、この場
合は、前記と同様にして半導体薄膜の前駆体からなるゲ
ル膜を形成したのち、このゲル膜に、そのバンドギャッ
プより高いエネルギーを有するパターン化された光を、
前記と同様に照射して電子励起させることにより、所望
の光学的及び電気的物性に制御された、パターン化され
た部分をもつ半導体薄膜が得られる。
By using the method of the present invention, a patterned semiconductor thin film can be manufactured. In this case, a gel film made of a precursor of the semiconductor thin film is formed in the same manner as described above, A patterned light having an energy higher than the band gap is applied to the gel film.
By irradiating and electronically exciting in the same manner as described above, a semiconductor thin film having a patterned portion controlled to desired optical and electrical properties can be obtained.

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明によれば、ガラス、単結晶、セラ
ミックス、プラスチックなどの基板上に形成され、蛍光
体薄膜、薄膜レーザー、透明導電性膜などとして有用な
光学的、電気的物性が制御された
According to the present invention, the optical and electrical properties which are formed on a substrate of glass, single crystal, ceramics, plastic, etc. and are useful as a phosphor thin film, a thin film laser, a transparent conductive film, etc. are controlled. Was done

【化2】 (0≦X<1) などの半導体薄膜やパターン化された半導体薄膜が容易
に得られる。
Embedded image A semiconductor thin film such as (0 ≦ X <1) or a patterned semiconductor thin film can be easily obtained.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定さ
れるものではない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0018】実施例1 酢酸亜鉛とモノエタノールアミンをそれぞれ0.6モル
/リットル濃度で含有する2‐メトキシエタノール溶液
からなるコート液を調製した。30mm角の大きさで、
厚さが1mmの石英ガラス基板上に、上記コート液をス
ピンコート法により塗布したのち、473Kにて乾燥処
理した。このコート処理と乾燥処理の操作を1、3及び
6回繰り返して、膜厚の異なるゲル膜を形成した。この
ようにして形成されたゲル膜の厚さは、以下に示すレー
ザー照射(エネルギー密度:100mJ/cm2)後
で、コート回数1、3及び6回に応じて、それぞれ3
5、95及び190nmであった。なお、ゲル膜やレー
ザー光照射条件の異なるレーザー光照射膜では、実際の
膜厚はこれらの膜厚とはわずかに異なるが、上記の3つ
の値で代表させて、以降記述する。前記の膜厚が異なる
3種類のゲル膜について、X線回折を測定した結果、い
ずれの前駆体ともアモルファス相であることが分かっ
た。図1は、膜厚の異なる各ゲル膜及び石英ガラス基板
の紫外−可視吸収スペクトルを示す図である。この図1
に示した結果より、前駆体の酸化亜鉛は、約380nm
以下の波長の光を吸収しうることが確認された。また、
そのスペクトルは、多くの文献に記載されている化学量
論比の組成を有するZnO結晶の吸収スペクトルと類似
していることから、380nm以下の波長の光照射によ
り、前駆体の酸化亜鉛は電子励起されると推定される。
Example 1 A coating solution consisting of a 2-methoxyethanol solution containing zinc acetate and monoethanolamine at a concentration of 0.6 mol / liter was prepared. 30mm square size,
The above coating liquid was applied on a quartz glass substrate having a thickness of 1 mm by spin coating, and then dried at 473K. These coating and drying operations were repeated once, three and six times to form gel films having different thicknesses. After the laser irradiation (energy density: 100 mJ / cm 2 ) shown below, the thickness of the gel film thus formed was 3 in accordance with the number of coats 1, 3 and 6 respectively.
5, 95 and 190 nm. The actual film thickness of a gel film or a laser light irradiation film having different laser light irradiation conditions is slightly different from these film thicknesses. X-ray diffraction measurement of the three types of gel films having different film thicknesses described above revealed that all of the precursors were in an amorphous phase. FIG. 1 is a diagram showing an ultraviolet-visible absorption spectrum of each gel film having a different film thickness and a quartz glass substrate. This figure 1
From the results shown in the above, the precursor zinc oxide was about 380 nm
It was confirmed that light having the following wavelengths could be absorbed. Also,
The spectrum is similar to the absorption spectrum of ZnO crystal having a stoichiometric composition described in many documents, so that irradiation with light having a wavelength of 380 nm or less causes the precursor zinc oxide to undergo electronic excitation. It is estimated that it will be.

【0019】次に、前記の各ゲル膜に、大気中において
473Kの基板加熱温度で、KrFエキシマレーザー光
(波長248nm、パルス幅22ns)を1Hzで5回
照射した。なお、レーザー光のエネルギー密度を50〜
170mJ/cm2の範囲で変えて照射した。また、照
射面はおよそ12mm×8mmの大きさで、各基板の中
央付近の位置に照射した。
Next, each gel film was irradiated with KrF excimer laser light (wavelength 248 nm, pulse width 22 ns) five times at 1 Hz at a substrate heating temperature of 473 K in the air. In addition, the energy density of the laser light is 50 to
Irradiation was performed in a range of 170 mJ / cm 2 . The irradiation surface had a size of about 12 mm × 8 mm and was irradiated to a position near the center of each substrate.

【0020】図2は、膜厚が95nmのゲル膜及びその
ゲル膜にエネルギー密度50〜170mJ/cm2のレ
ーザー光を照射して得られた膜のX線回折パターン図形
である。図2に示した結果より、100mJ/cm2
上のエネルギー密度のレーザー光の照射により、酸化亜
鉛が結晶化することが確認されると共に、エネルギー密
度が100mJ/cm2及び130mJ/cm2のレーザ
ー光照射では、酸化亜鉛の結晶性が低く、かつc軸配向
性も弱いのに対し、150mJ/cm2以上の高いエネル
ギー密度のレーザー光照射では、酸化亜鉛の結晶性が高
く、c軸配向性も強くなっている。すなわち、照射する
光のエネルギー密度に応じて、酸化亜鉛の結晶性やc軸
配向性を制御しうることが確認された。
FIG. 2 is an X-ray diffraction pattern of a gel film having a thickness of 95 nm and a film obtained by irradiating the gel film with a laser beam having an energy density of 50 to 170 mJ / cm 2 . From the results shown in FIG. 2, it was confirmed that zinc oxide was crystallized by irradiation with a laser beam having an energy density of 100 mJ / cm 2 or more, and a laser having an energy density of 100 mJ / cm 2 and 130 mJ / cm 2 . When irradiated with light, the crystallinity of zinc oxide is low and c-axis orientation is weak, whereas when irradiated with laser light having a high energy density of 150 mJ / cm 2 or more, the crystallinity of zinc oxide is high and c-axis orientation is high. Is also getting stronger. That is, it was confirmed that the crystallinity and c-axis orientation of zinc oxide can be controlled in accordance with the energy density of the irradiation light.

【0021】図3は、膜厚95nm及び190nmのゲ
ル膜に、エネルギー密度が100mJ/cm2[図3
(a)]及び150mJ/cm2[図3(b)]のレー
ザー光を照射して得られた膜のX線回折パターン図形で
ある。図3(a)に示されるように、100mJ/cm
2のレーザー光照射膜では、膜厚により酸化亜鉛の結晶
性や配向性に大きな相違はないことが示唆された。しか
し、図3(b)で示されるように、150mJ/cm2
のレーザー光照射膜では、膜厚の薄い95nmの膜の方
が、酸化亜鉛の結晶性が高く、c軸配向性も強くなって
いる。すなわち、高いエネルギー密度の光照射では、膜
の厚さに依存して酸化亜鉛の結晶性やc軸配向性が変化
することが確認された。
FIG. 3 shows that a gel film having a thickness of 95 nm and 190 nm has an energy density of 100 mJ / cm 2 [FIG.
(A)] and 150 mJ / cm 2 [FIG. 3 (b)] are X-ray diffraction pattern diagrams of the film obtained by irradiating the laser beam. As shown in FIG. 3A, 100 mJ / cm
It was suggested that there was no significant difference in the crystallinity and orientation of zinc oxide depending on the film thickness in the laser light irradiation film of No. 2 . However, as shown in FIG. 3B, 150 mJ / cm 2
In the laser light irradiation film of (1), the 95 nm thin film has higher zinc oxide crystallinity and stronger c-axis orientation. That is, it was confirmed that the crystallinity and c-axis orientation of zinc oxide change depending on the thickness of the film when irradiated with light having a high energy density.

【0022】図4は、95nm膜厚のゲル膜に、レーザ
ー光を照射した際のエネルギー密度とc軸格子定数との
関係を示すグラフである。なお、c軸格子定数は、(0
02)の回折線ピークの精密なX線回折測定結果から求
め、比較例1で得られた加熱処理膜及び酸化亜鉛粉末試
薬のc軸格子定数の結果も併せて図4に示す。この図4
に示した結果より、通常の加熱処理膜では、酸化亜鉛粉
末のc軸格子定数よりも大きい。それに対して、レーザ
ー光照射膜では、通常の加熱処理膜と比較してc軸格子
定数が小さく、さらにエネルギー密度の増加に伴い減少
し、高いエネルギー密度で得られた膜では酸化亜鉛粉末
よりもc軸格子定数が小さくなっている。このc軸格子
定数の減少は、結晶化した酸化亜鉛結晶に存在する酸素
欠損に由来するものと考察される。この考察は、後述す
る蛍光特性や電気抵抗率の結果からも支持されている。
そのため、レーザー光が照射された膜では、エネルギー
密度の増加に伴い酸素欠損量が増加していることを示唆
する。すなわち、照射する光のエネルギー密度により、
酸化亜鉛の組成を制御できることが確認された。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the energy density and the c-axis lattice constant when a 95-nm thick gel film is irradiated with laser light. Note that the c-axis lattice constant is (0
FIG. 4 also shows the results of the c-axis lattice constant of the heat-treated film and the zinc oxide powder reagent obtained in Comparative Example 1, which were obtained from the precise X-ray diffraction measurement results of the diffraction line peak of (02). This figure 4
According to the results shown in (1), the normal heat-treated film is larger than the c-axis lattice constant of the zinc oxide powder. In contrast, the laser irradiation film has a smaller c-axis lattice constant than a normal heat-treated film, and decreases with an increase in energy density. The c-axis lattice constant is small. This decrease in the c-axis lattice constant is considered to be due to oxygen vacancies present in the crystallized zinc oxide crystal. This consideration is supported by the results of the fluorescence characteristics and the electrical resistivity described later.
Therefore, it is suggested that in the film irradiated with the laser light, the amount of oxygen vacancies increases with an increase in energy density. That is, depending on the energy density of the irradiated light,
It was confirmed that the composition of zinc oxide could be controlled.

【0023】図5は、異なる膜厚のゲル膜にエネルギー
密度100mJ/cm2及び150mJ/cm2のレーザ
ー光を照射して得られた膜の紫外−可視吸収スペクトル
である。図において、細線及び太線は、それぞれ100
mJ/cm2、150mJ/cm2のレーザー光を照射し
た膜を表わす。図5で示されるように、100mJ/c
2でのレーザー光照射膜では、ゲル膜と類似のスペク
トルを示す。また、膜厚が190nmの150mJ/c
2でのレーザー光照射膜も、100mJ/cm2のレー
ザー光照射膜やゲル膜と類似のスペクトルを示す。これ
は、これらの膜が、化学量論比の組成を有するZnO結
晶と同様に、直接遷移型のバンド構造を有することを示
唆する。それに対して、膜厚が35nm及び95nmの
150mJ/cm2でのレーザー光照射膜では、間接遷
移型のバンド構造を有することが示唆された。このよう
なバンド構造の違いは、後述の図6に示す蛍光分光測定
の結果にも影響を及ぼしている。図5が示す結果から、
膜厚の薄い膜に高いエネルギー密度の光を照射した場合
には、その他の得られたレーザー光照射膜や化学量論比
のZnO結晶のバンド構造とは異なる、間接遷移型のバ
ンド構造へ変化することが確認された。本発明により、
前駆体の膜厚や照射する光のエネルギー密度を関連して
制御することにより、光学的物性を制御できることが確
認された。
[0023] Figure 5, ultraviolet different thicknesses of the gel film to an energy density of 100 mJ / cm 2 and 150 mJ / cm 2 of a film obtained by irradiating a laser beam - visible absorption spectrum. In the figure, the thin line and the thick line are 100
mJ / cm 2, representing the film irradiated with laser light of 150 mJ / cm 2. As shown in FIG. 5, 100 mJ / c
The laser light irradiation film at m 2 shows a spectrum similar to that of the gel film. In addition, 150 mJ / c with a thickness of 190 nm
The laser light irradiation film at m 2 also has a spectrum similar to that of a 100 mJ / cm 2 laser light irradiation film or a gel film. This suggests that these films have a direct transition band structure, similar to ZnO crystals having a stoichiometric composition. On the other hand, it was suggested that the laser light irradiation films having a film thickness of 35 nm and 95 nm at 150 mJ / cm 2 had an indirect transition type band structure. Such a difference in the band structure also affects the result of fluorescence spectrometry shown in FIG. 6 described later. From the results shown in FIG.
When a thin film is irradiated with high energy density light, it changes to an indirect transition type band structure that is different from the band structure of other obtained laser light irradiation films and stoichiometric ZnO crystals. It was confirmed that. According to the present invention,
It was confirmed that the optical properties can be controlled by controlling the film thickness of the precursor and the energy density of the light to be irradiated.

【0024】図6は、膜厚95nmのゲル膜に、エネル
ギー密度が異なるレーザー光を照射して得られた膜の蛍
光分光測定法による発光スペクトルである。なお、蛍光
分光測定は、波長325nmの励起光で行った。この図
6は、照射されたレーザー光のエネルギー密度によっ
て、発光スペクトルの強度やピーク波長が異なることを
示す。150mJ/cm2でのレーザー光照射膜の発光
強度が最も弱いのは、図5で示されたように間接遷移型
のバンド構造を有することに由来する。また、ピーク波
長は、50mJ/cm2、100mJ/cm2、150m
J/cm2でのレーザー光照射膜で、それぞれ600n
m、510nm、540nm付近であるため、50mJ
/cm2でのレーザー光照射膜は黄色、100mJ/c
2及び150mJ/cm2でのレーザー光照射膜では緑
色の発光が認められた。このように発光のピーク波長が
異なるのは、「ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
ックス(J.Appl.Phys.)」,第84巻,第
2287〜2294ページ(1998年)に記載されて
いるように、得られた酸化亜鉛薄膜の組成に依存するた
めと思われる。図6の結果からも、本発明により、照射
する光のエネルギー密度を制御することにより、半導体
薄膜の光学的物性を制御できることが確認された。
FIG. 6 shows the emission spectrum of a film obtained by irradiating a 95 nm-thick gel film with laser beams having different energy densities by fluorescence spectroscopy. The fluorescence spectroscopy was performed with excitation light having a wavelength of 325 nm. FIG. 6 shows that the intensity and peak wavelength of the emission spectrum vary depending on the energy density of the irradiated laser light. The weakest emission intensity of the laser light irradiation film at 150 mJ / cm 2 is derived from having an indirect transition type band structure as shown in FIG. The peak wavelength is 50 mJ / cm 2 , 100 mJ / cm 2 , 150 mJ / cm 2 .
Laser irradiation at J / cm 2 , 600n each
m, 510 nm and 540 nm, so 50 mJ
/ Cm 2 laser light irradiation film is yellow, 100mJ / c
Green light emission was observed in the laser light irradiation films at m 2 and 150 mJ / cm 2 . The difference between the peak wavelengths of light emission is described in "Journal of Applied Physics (J. Appl. Phys.)", Vol. 84, pp. 2287-2294 (1998). This is probably because it depends on the composition of the obtained zinc oxide thin film. From the results shown in FIG. 6, it was confirmed that the optical properties of the semiconductor thin film can be controlled by controlling the energy density of the irradiation light according to the present invention.

【0025】実施例2 実施例1と同様の方法でコート液を調製し、30mm角
の大きさで、厚さが1mmの石英ガラス基板上に、スピ
ンコート法により塗布したのち、573Kにて乾燥処理
した。このコート処理と乾燥処理の操作を6回繰り返し
て、膜厚がおよそ110nmのゲル膜を形成した。得ら
れたゲル膜を赤外分光法により、残存有機物を検出した
結果、ほとんど有機物は残存していないことが分かっ
た。これに対し、実施例1で得られたゲル膜は、酢酸塩
基の残存が認められた。すなわち、実施例2で得られた
ゲル膜と、実施例1で得られたゲル膜では、亜鉛を中心
とする配位構造に違いがあることが示唆された。実施例
1と同様に、実施例2で得られたゲル膜に、大気中で4
73Kの基板加熱温度で、KrFエキシマレーザー光を
1Hzで5回照射した。なお、レーザー光のエネルギー
密度を、50〜170mJ/cm2の範囲で変えた。図
7は、ゲル膜及びそのゲル膜にエネルギー密度50〜1
70mJ/cm2のレーザー光を照射して得られた膜の
X線回折パターン図形である。この図7に示した結果よ
り、実施例1(図2)と同様に、100mJ/cm2
上のエネルギー密度のレーザー光の照射により、酸化亜
鉛が結晶化することが確認された。しかし、エネルギー
密度が100mJ/cm2及び130mJ/cm2のレー
ザー光照射では、実施例1の場合と比較して、酸化亜鉛
の結晶性が低く、c軸配向性も弱い。すなわち、ゲル膜
の配位構造に応じて、酸化亜鉛の結晶性やc軸配向性を
制御しうることが確認された。
Example 2 A coating solution was prepared in the same manner as in Example 1, applied to a 30 mm square size quartz glass substrate having a thickness of 1 mm by spin coating, and then dried at 573K. Processed. This coating and drying operation was repeated six times to form a gel film having a thickness of about 110 nm. As a result of detecting residual organic matter in the obtained gel film by infrared spectroscopy, it was found that almost no organic matter remained. On the other hand, in the gel film obtained in Example 1, residual acetate base was observed. That is, it was suggested that the gel film obtained in Example 2 and the gel film obtained in Example 1 had a difference in the coordination structure centered on zinc. As in Example 1, the gel film obtained in Example 2
At a substrate heating temperature of 73 K, a KrF excimer laser beam was irradiated 5 times at 1 Hz. In addition, the energy density of the laser beam was changed in the range of 50 to 170 mJ / cm 2 . FIG. 7 shows a gel film and an energy density of 50 to 1 in the gel film.
It is an X-ray diffraction pattern figure of the film | membrane obtained by irradiating 70 mJ / cm < 2 > laser light. From the results shown in FIG. 7, it was confirmed that zinc oxide was crystallized by irradiation with a laser beam having an energy density of 100 mJ / cm 2 or more, as in Example 1 (FIG. 2). However, when irradiated with a laser beam having an energy density of 100 mJ / cm 2 or 130 mJ / cm 2 , the crystallinity of zinc oxide is lower and the c-axis orientation is weaker than in Example 1. That is, it was confirmed that the crystallinity and c-axis orientation of zinc oxide could be controlled according to the coordination structure of the gel film.

【0026】実施例3 実施例1と同様の方法でコート液を調製し、30mm角
の大きさで、厚さが1mmの石英ガラス基板上に、スピ
ンコート法により塗布したのち、423Kにて乾燥処理
した。このコート処理と乾燥処理の操作を3回繰り返し
て、膜厚がおよそ100nmのゲル膜を形成した。得ら
れたゲル膜に、基板加熱温度を423Kとした以外は、
実施例1と同様にしてKrFエキシマレーザー光を1H
zで5回照射した。なお、レーザー光のエネルギー密度
を50〜170mJ/cm2の範囲で変えた。図8は、
ゲル膜及びそのゲル膜にエネルギー密度が異なるレーザ
ー光を照射して得られた膜の電気抵抗率を示すグラフで
ある。なお、電気抵抗率は、四端針法による面抵抗を測
定して求めた。また、測定装置の測定限界である5MΩ
/□以上の高い面抵抗を有していたサンプルの電気抵抗
率は、暫定的に300Ω・cmにプロットした。この図
8に示した結果より、レーザー光のエネルギー密度の増
加に伴い、電気抵抗率は低下し、150mJ/cm2
び170mJ/cm2でのレーザー光照射では少なくと
も3桁以上の電気抵抗率を低下することができた。照射
する光のエネルギー密度に応じて、酸化亜鉛の電気抵抗
率を制御しうることが確認された。
Example 3 A coating solution was prepared in the same manner as in Example 1, applied on a quartz glass substrate having a size of 30 mm square and a thickness of 1 mm by spin coating, and then dried at 423 K. Processed. The operation of the coating treatment and the drying treatment was repeated three times to form a gel film having a thickness of about 100 nm. Except that the substrate heating temperature was 423K in the obtained gel film,
The KrF excimer laser light was applied for 1H in the same manner as in Example 1.
Irradiated 5 times at z. In addition, the energy density of the laser beam was changed in the range of 50 to 170 mJ / cm 2 . FIG.
4 is a graph showing the electrical resistivity of a gel film and a film obtained by irradiating the gel film with laser beams having different energy densities. The electric resistivity was determined by measuring the sheet resistance by the four-point needle method. In addition, 5MΩ which is the measurement limit of the measuring device
The electrical resistivity of a sample having a high sheet resistance of // or more was tentatively plotted at 300 Ω · cm. From the results shown in FIG. 8, with an increase of the energy density of the laser beam, the electrical resistivity is reduced, at least three orders of magnitude or more electrical resistivity in laser light irradiation at 150 mJ / cm 2 and 170 mJ / cm 2 Could be lowered. It has been confirmed that the electrical resistivity of zinc oxide can be controlled in accordance with the energy density of the irradiation light.

【0027】実施例4 実施例1と同様にして、コート処理及び乾燥処理を3回
繰り返して、膜厚がおよそ95nmの酸化亜鉛のゲル膜
を形成した。このゲル膜に、大気中において、473K
の基板加熱温度でエネルギー密度が50mJ/cm2
KrFエキシマレーザー光を、1Hzで5回又は360
0回照射した。また、5Hzで3600回の照射実験を
行った。図9は、ゲル膜にレーザー光を1Hzで5回及
び3600回照射した膜、並びに5Hzで3600回照
射した膜のX線回折パターン図形を示す。図9で示され
るように、エネルギー密度が50mJ/cm2のレーザ
ー光(1Hz)においては、5回照射では酸化亜鉛の結
晶は認められなかったが、3600回の長時間照射によ
り、結晶化した。さらに、レーザー光の周波数を、1H
zから5Hzに増すことによっても、その結晶性及びc
軸配向性が高くなった。すなわち、レーザー光の照射時
間や周波数に応じて、酸化亜鉛の結晶性やc軸配向性を
制御しうることが確認された。
Example 4 In the same manner as in Example 1, the coating treatment and the drying treatment were repeated three times to form a zinc oxide gel film having a thickness of about 95 nm. This gel film is exposed to 473K
A KrF excimer laser beam having an energy density of 50 mJ / cm 2 at a substrate heating temperature of 5 times or 360 at 1 Hz.
Irradiated 0 times. In addition, 3600 irradiation experiments were performed at 5 Hz. FIG. 9 shows the X-ray diffraction pattern of the film irradiated with the laser light 5 times and 3600 times at 1 Hz and the film irradiated 3600 times at 5 Hz on the gel film. As shown in FIG. 9, with laser light (1 Hz) having an energy density of 50 mJ / cm 2 , zinc oxide crystals were not observed after five irradiations, but crystallized by 3,600 long irradiations. . Further, the frequency of the laser light is set to 1H
By increasing from z to 5 Hz, the crystallinity and c
Axial orientation increased. That is, it was confirmed that the crystallinity and c-axis orientation of zinc oxide can be controlled according to the irradiation time and frequency of the laser light.

【0028】実施例5 実施例1と同様にして、コート処理及び乾燥処理を3回
繰り返して、膜厚がおよそ95nmの酸化亜鉛のゲル膜
を形成した。得られた1枚のゲル膜に、50mJ/cm
2及び100mJ/cm2のエネルギー密度のKrFエキ
シマレーザー光を、12mm×8mmの照射面の大きさ
で別々の部分に照射した。異なるエネルギー密度のレー
ザー光を照射した部分のそれぞれについて、X線回折測
定によりその結晶性及びc軸格子定数(酸素欠損量の見
積もり)を検討した結果、実施例1において対応するエ
ネルギー密度のレーザー光照射膜の結果と同様の結果が
得られた。また、紫外−可視スペクトル、蛍光分光測定
による発光スペクトル、及び面抵抗率の測定結果もほぼ
同様の結果が得られた。これらの結果により、同一基板
上のパターン化された各部分が、所望の結晶性や組成を
有することから、制御された多様な光学的、電気的物性
を有する半導体薄膜を製造しうることが確認された。
Example 5 In the same manner as in Example 1, coating and drying were repeated three times to form a zinc oxide gel film having a thickness of about 95 nm. 50 mJ / cm is applied to one obtained gel film.
Separate portions were irradiated with KrF excimer laser light having energy densities of 2 and 100 mJ / cm 2 at an irradiation surface size of 12 mm × 8 mm. As a result of examining the crystallinity and c-axis lattice constant (estimating the amount of oxygen vacancy) of each of the portions irradiated with laser beams having different energy densities by X-ray diffraction measurement, the laser beams having the corresponding energy densities in Example 1 were obtained. Results similar to those of the irradiated film were obtained. In addition, UV-visible spectrum, emission spectrum by fluorescence spectroscopy, and measurement results of sheet resistivity were almost the same. These results confirm that the patterned portions on the same substrate have the desired crystallinity and composition, so that a semiconductor thin film having various controlled optical and electrical properties can be manufactured. Was done.

【0029】比較例1 実施例1と同様にして、コート処理と乾燥処理を3回繰
り返して、膜厚がおよそ95nmの酸化亜鉛のゲル膜を
形成した。このゲル膜を773Kの温度の電気炉内にお
いて、1時間空気中で焼成した。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, the coating treatment and the drying treatment were repeated three times to form a zinc oxide gel film having a thickness of about 95 nm. The gel film was fired in an electric furnace at a temperature of 773K for one hour in air.

【0030】比較例2 実施例3と同様にして、コート処理と乾燥処理を3回繰
り返して、膜厚がおよそ100nmの酸化亜鉛のゲル膜
を形成した。このゲル膜を、673K、773K及び8
73Kの温度の電気炉内で、それぞれ1時間空気中にて
焼成した。得られた焼成膜は、いずれも5MΩ/□以上
の高い面抵抗率を有していた。
Comparative Example 2 In the same manner as in Example 3, the coating treatment and the drying treatment were repeated three times to form a zinc oxide gel film having a thickness of about 100 nm. This gel membrane was subjected to 673K, 773K and 8
Each was fired for 1 hour in air in an electric furnace at a temperature of 73K. Each of the obtained fired films had a high sheet resistivity of 5 MΩ / □ or more.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例1で得られた酸化亜鉛のゲル膜及び石
英ガラス基板の紫外−可視吸収スペクトル。
FIG. 1 is an ultraviolet-visible absorption spectrum of a zinc oxide gel film obtained in Example 1 and a quartz glass substrate.

【図2】 実施例1で得られたゲル膜(膜厚95nm)
及びそのゲル膜にエネルギー密度が異なるレーザー光を
照射して得られた膜のX線回折パターン図形。
FIG. 2 shows a gel film (thickness: 95 nm) obtained in Example 1.
And an X-ray diffraction pattern of a film obtained by irradiating the gel film with laser beams having different energy densities.

【図3】 実施例1で得られた異なる膜厚のゲル膜に、
エネルギー密度が100mJ/cm2(a)及び150
mJ/cm2(b)のレーザー光を照射して得られた膜
のX線回折パターン図形。
FIG. 3 shows gel films having different thicknesses obtained in Example 1.
Energy density of 100 mJ / cm 2 (a) and 150
An X-ray diffraction pattern of a film obtained by irradiating a laser beam of mJ / cm 2 (b).

【図4】 実施例1で得られた膜厚95nmのゲル膜に
レーザー光を照射した際のエネルギー密度とc軸格子定
数との関係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the energy density and the c-axis lattice constant when a 95-nm-thick gel film obtained in Example 1 is irradiated with laser light.

【図5】 実施例1で得られた異なる膜厚のゲル膜に、
エネルギー密度100mJ/cm2及び150mJ/c
2のレーザー光を照射して得られた膜の紫外−可視吸
収スペクトル。
FIG. 5 shows different thicknesses of the gel films obtained in Example 1.
Energy density of 100 mJ / cm 2 and 150 mJ / c
Ultraviolet-visible absorption spectrum of a film obtained by irradiating m 2 laser light.

【図6】 実施例1で得られた膜厚95nmのゲル膜
に、エネルギー密度が異なるレーザー光を照射して得ら
れた膜の蛍光分光測定法による発光スペクトル。
FIG. 6 shows an emission spectrum of a film obtained by irradiating a 95 nm-thick gel film obtained in Example 1 with laser beams having different energy densities by fluorescence spectroscopy.

【図7】 実施例2で得られたゲル膜及びそのゲル膜
に、エネルギー密度が異なるレーザー光を照射して得ら
れた膜のX線回折パターン図形。
FIG. 7 is an X-ray diffraction pattern of a gel film obtained in Example 2 and a film obtained by irradiating the gel film with laser beams having different energy densities.

【図8】 実施例3で得られたゲル膜及びそのゲル膜
に、エネルギー密度が異なるレーザー光を照射して得ら
れた膜の電気抵抗率を示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing the electric resistivity of a gel film obtained in Example 3 and a film obtained by irradiating the gel film with laser beams having different energy densities.

【図9】 実施例4で得られたゲル膜に周波数の異なる
レーザー光を異なる回数で照射して得られた膜のX線回
折パターン図形。
FIG. 9 is an X-ray diffraction pattern of a film obtained by irradiating the gel film obtained in Example 4 with laser beams having different frequencies at different times.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/36 H01L 21/208 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/36 H01L 21/208

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に遷移金属カルコゲニド含有ゲル
薄膜を形成させたのち、これに活性線を照射して半導体
薄膜を製造するに当り、前記遷移金属カルコゲニドのバ
ンドギャップよりも高いエネルギーを有する活性線を照
射して電子励起させること、及びこの際活性線のエネル
ギー密度を変えて、生成する半導体薄膜の光学的、電気
的物性を制御することを特徴とする半導体薄膜の製造方
法。
1. A method of manufacturing a semiconductor thin film by forming a transition metal chalcogenide-containing gel thin film on a substrate and then irradiating the thin film with an actinic ray to form a semiconductor thin film having an energy higher than the band gap of the transition metal chalcogenide. A method for producing a semiconductor thin film, comprising: irradiating a line to perform electronic excitation; and changing an energy density of an active ray at this time to control optical and electrical properties of a generated semiconductor thin film.
【請求項2】 遷移金属カルコゲニドが、Ti、V、C
r、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、M
o、Ag、Cd、Ta、W、Ir、Eu及びSmの中か
ら選ばれた少なくとも1種と、O、S、Se及びTeの
中から選ばれた少なくとも1種からなるものである請求
項1記載の半導体薄膜の製造方法。
2. The method of claim 1, wherein the transition metal chalcogenide is Ti, V, C
r, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, M
2. The method according to claim 1, comprising at least one selected from the group consisting of o, Ag, Cd, Ta, W, Ir, Eu and Sm, and at least one selected from O, S, Se and Te. The method for producing a semiconductor thin film according to the above.
【請求項3】 遷移金属カルコゲニドがLi、Na、
K、B、Al、Ga、In、N、P、As及びハロゲン
の中から選ばれた少なくとも1種を含有する請求項1又
は2記載の半導体薄膜の製造方法。
3. The method of claim 1, wherein the transition metal chalcogenide is Li, Na,
3. The method for producing a semiconductor thin film according to claim 1, comprising at least one selected from the group consisting of K, B, Al, Ga, In, N, P, As and halogen.
JP11080504A 1999-03-24 1999-03-24 Manufacturing method of semiconductor thin film Expired - Lifetime JP3032827B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11080504A JP3032827B1 (en) 1999-03-24 1999-03-24 Manufacturing method of semiconductor thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11080504A JP3032827B1 (en) 1999-03-24 1999-03-24 Manufacturing method of semiconductor thin film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP3032827B1 true JP3032827B1 (en) 2000-04-17
JP2000277537A JP2000277537A (en) 2000-10-06

Family

ID=13720152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11080504A Expired - Lifetime JP3032827B1 (en) 1999-03-24 1999-03-24 Manufacturing method of semiconductor thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3032827B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100490205C (en) 2003-07-10 2009-05-20 国际商业机器公司 Method for depositing metal sulfur family film and method for preparing field effect transistor
JP4388544B2 (en) 2006-12-19 2009-12-24 セイコーエプソン株式会社 Semiconductor device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus
US20110006297A1 (en) * 2007-12-12 2011-01-13 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Patterned crystalline semiconductor thin film, method for producing thin film transistor and field effect transistor
KR101980195B1 (en) 2012-05-16 2019-05-21 삼성전자주식회사 Transistor having sulfur doped zinc oxynitride and method of manufacturing the same
KR102082995B1 (en) 2013-03-27 2020-03-02 삼성전자주식회사 Solution composition for forming oxide semiconductor and oxide semiconductor and electronic device including the oxide semiconductor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000277537A (en) 2000-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DeLoach et al. Correlation between titania film structure and near ultraviolet optical absorption
JP2002093243A (en) Ultraviolet transparent conductive film and manufacturing method for it
TW201732066A (en) Photonic device and vapor deposition process for depositing layer in the same, and photoactive material
Cabello-Guzmán et al. Preliminary evaluation of the up-conversion emission of Y2O3: Er-Yb thin films prepared by a solid state photochemical deposition method
Frank et al. The solubilities of Sn in In2O3 and of In in SnO2 crystals grown from Sn—In melts
Müller et al. Fresnoite thin films grown by pulsed laser deposition: photoluminescence and laser crystallization
Shyam et al. Improved optical properties of ion beam irradiated (K, Na) NbO3 thin films
Shafeev Laser-assisted activation of dielectrics for electroless metal plating
JP3032827B1 (en) Manufacturing method of semiconductor thin film
JP4729737B2 (en) Zinc-containing compounds
Estrella et al. Crystalline structure of chemically deposited thallium sulfide thin films
Rahal et al. Influence of low cd-doping concentration (0.5 and 3 wt.%) and different substrate types (glass and silicon) on the properties of dip-coated nanostructured zno semiconductors thin films
JP6964898B2 (en) Method for Producing Complex Containing Metal Coated with Solid Fine Particles
JP3969959B2 (en) Transparent oxide multilayer film and method for producing transparent oxide pn junction diode
Negi et al. Impact of high energy ion irradiation on structural, morphological, optical and photoluminescence properties of MgTiO3 thin films
Golego et al. Polycrystalline RbTiOPO4 and KTiOPO4 bilayer thin films by spray pyrolysis
JP2000178713A (en) FORMATION OF beta-MONOIRON DISILICIDE THIN FILM
Öztaş et al. Effect of nitrogen ion implantation on the sprayed ZnSe thin films
JP4129528B2 (en) Thin film containing β-FeSi2 crystal particles and light emitting material using the same
Amm et al. Decomposition of Langmuir-Blodgett films to form metal oxide layers
JP2004083933A (en) Crystalline sulfide thin film and its manufacturing method
Negi et al. Cobalt ion implantation assisted modifications in luminescence, surface states, structural and morphological properties of MgTiO3 thin films
Jouini et al. Ti-doped MgAl2O4 spinel single crystals grown by the micro-pulling-down method for laser application: Growth and strong visible blue emission
KR100840622B1 (en) System and method of fabricating nanoparticle
Tsuchiya Applications of functional ceramic coating fabricated by photo-assisted metal–organic deposition

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term