IT8224660A1 - Processo di deposizione in fase chimica per produrre leghe amorfe fotosensibili e relativi dispositivi - Google Patents

Processo di deposizione in fase chimica per produrre leghe amorfe fotosensibili e relativi dispositivi Download PDF

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Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo:
PROCESSO DI DEPOSIZIONE IN FASE CHIMICA PER PRODURRE LEGHE AMORFE FOTOSENSIBILI E RELATIVI DISPOSITIVI ""
RIASSUNTO
La produzione di nuove e perfezionate leghe amorfe fotosensibili (118, 146, 168, 180, 194) e relativi dispositivi, come ad esempio dispositivi fotovoltaici, fotoricettori e simili, viene resa possibile dal nuovo metodo della presente invenzione che viene qui indicato come deposizione in fase chimica. Una plasma reattivo si forma fra almeno un bersaglio di materiale in fase solida (44, 44a, 44b) presentante uno o pi? elementi che devono essere incorporati nel corpo o massa, in lega depositato, ed un substrato (28, 144, 184, 195, 200, 204') fra essi in terposto. Il plasma reattivo viene formato da un gas comprendente almeno fluoro od un composto contenente attacca
fluoro. Il plasma/l? elemento o gli elementi provenienti dal bersaglio(44, 44a, 44b) che reagiscono con il fluoro nel plasma e vengono depositati sul substrato (28, 144, 184, 196, 200, 204') con il fluoro per formare il corpo legato, la lega amorfa (118, 146, 168, 180, 194), di conseguenza, incorpora almeno un elemento atto a ridurre la densit? degli stati, il fluoro. Altri elementi strutturali, ad azione compensatrice o modificatrice, possono essere aggiunti durante la deposizione, simultaneamente, oppure sequenzialmente, la velocit? di deposizione pu? essere controllata mediante l?introduzione di ossigeno entro il plasma, e la velocit? di rimozione dell?elemento (degli elementi) pu?? essere controllata mediante introduzione di idrogeno, la velocit? di deposizione pu?? essere ulteriormente controllata variando la polarizzazione sul bersaglio. Attraverso il processo ed il metodo della presente invenzione, possono essere preparate nuove leghe che presentano una purezza assai elevata Sono pure descritti dispositivi (142, 178, 192, 198, 212) che possono essere prodotti mediante le leghe (118, 146, 168, 180, 194) ed il metodo della presente invenzione.
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
L?invenzione si riferisce ad un metodo per produrre nuove e perfezionate leghe amorfe attraverso un nuovo metodo di deposizione della pellicola che viene indicato nel presente contesto come deposizione in fase chimica. Nel metodo della presente invenzione un plasma reattivo si forma con fluoro od un gas contenente fluoro e viene fatto interagire con materiali in fase solida in modo da incorporare i materiali in fase solida nel plasma. Il plasma d? luogo alla deposizione di una pellicola di lega con caratteristiche che riflettono sia il plasma che i matriali in fase solida dando luogo ad un materiale a stato solido presentante caratteristiche controllate e migliorate. Altri gas, come idrogeno, possono essere introdotti, indipendentemente nell?ambiente
di deposizione in modo da ottenere l'incorporamento controllato degli stessi nella pellicola depositata. Le leghe presentano caratteristiche elettriche e fotosensibili desiderate e possono essere impigate per formare dispositivi di molte specie, comprendenti transistori, celle fotovoltaiche, fotosensori, materiali per fotocopiatura, e diodi, per citarne solo alcuni. L?invenzione presenta la sua pi? importante applicazione nella produzione di nuove e migliorate leghe fotosensibili di elevata purezza e di composizione voluta, nonch? dispositivi da esse formati per vari impieghi fotosensibili comprendenti d?spositivi fotorecettori come celle solari di tipo p-i-n, p-n, Schottky o MIS (metallo-insolatoresemiconduttore ); mezzo fotoconduttore del tipo utilizzato in xerograf?a; dispositivi fotorivelatori e fotodiodi comprendenti disposizioni ordinate di fotodiodi di grande superficie.
Il silicio costituisce la base della immensa industria dei semiconduttori cristallini che ?
il materiale che ha prodotto costose celle solari cristalline ad elevato rendimento (18 per cento) per applicazioni spaziali. Quando la tecnologia dei semiconduttori cristallini raggiunse un livello industriale, essa divenne il fondamento della presente immensa industria per la fabbricazione di dispositivi semiconduttori. Ci? fu dovuto alla capacit? dei ricercat?ri di sviluppare cristalli di germanio ed il particolare di silicio sostanzialmente esente da difetti e quindi trasformarli in materiali estrinseci presentanti regioni a conduttivit? di tipo p e di tipo n. Ci? si ottenne facendo diffondere in tale materiale cristallino parti per milione di materiali droganti a carattere di donatore (n) o di accettore (p), introdotti come inpurezze sostitutive nei materiali cristallini sostanzialmente puri, allo scopo di aumentarne la conduttivit? elettrica e di controllare se si trattava di conduzione di tipo p oppure di tipo a. I processi di fabbricazione per produrre cristalli a g?unzione p-n comportano procedimenti estremamente complessi, lunghi e costosi. Pertanto, questi materiali cristallini, utilizzabili in celle solari e dispositivo di controllo della corrente vengono prodotti in condizioni assai accuratamente controllate mediante accrescimento di singoli cristalli di silicio o di germanio, e quando si richiedono giun? zioni p-n mediante drogaggio di tali singoli crist?lli con quantit? estremamente piccole e critiche di droganti. Questi processi di accrescimento cristallino producono cristalli di dimensioni relativamente piccole, tali che celle solari richiedono un insieme di molti singoli cristalli per coprire l'area voluta di solo un unico pannello per cella solare. La quantit? di energia necessaria a produrre una cella solare in questo processo, la limitazione provocata dai limiti dimensionali del cristallo di silicio, e la necessit? di tagliare ed assemblare un tale materiale cristallino rappresentano tutti fattori tali da costituire un ostacolo economico insuperabile per l'impiego su larga scala di celle solari a semiconduttori cristallini per la conversione di energia. Inoltre, il silicio cristallino presenta un bordo ottico indiretto che d? luogo a -scarso assorbimento di luce nel materiale. A causa dello scarso assorbimento di luce, le celle solari cristalline devono avere uno spessore di almeno
50 micron per assorbire la luce solare incidente. Anche se il singolo materiale cristallino ? sostituito con silicio policristallino, con processi di produzione meno costosi, il bordo ottico indiretto viene mantenuto ancora; quindi lo spessore del materiale non viene ridotto. Il materiale policristallino comporta inoltre l?aggiunta di bordi dei grani ed altri difetti problematici.
In sintesi, dispositivi a base di silicio cristallino presentano parametri fissi che non possono essere variati secondo desiderio, richiedono grandi quantit? di materiale, sono producibili soltanto in zone relativamente piccole sono costosi e richiedono parecchio tempo per la produzione. Dispositivi basati su leghe di silicio amorfo possono eliminare questi svantaggi relativi al silicio cristallino.
Leghe di silicio amorfo presentano un bordo di assor bimento ottico avente caratteristiche analoghe ad un semiconduttore ad intervallo diretto e soltanto uno spessore di materiale pari a 1 micron , se necessario, per assorbire la medesima quantit? di luce solare assorbita da silicio cristallino dello spessore di 50 micron. Inoltre, leghe a base di silicio amorfo possono essere rese pi?.rapide, pi? facili, con minore energia, ed in zone pi? grandi di quanto non sia possibile con silicio cristallino.
Di conseguenza, ? stato fatto uno sforzo considerevole per sviluppare processi per depositare facilmente leghe o pellicole di semiconduttori amorfi, ciascuno dei quali possa coprire zone relativamente grandi, se lo si desidera, limitate soltanto dalla dimensione dell?impianto di deposizione, e che possano essere facilmente drogate per formare materiali di tipo p di tipo n, in cui devono essere prodotti, da essi, dispositivi a giunzione n-n equivalenti a quelli prodotti mediante le relative corrispondenti forme cristalline. Per molti anni tale lavoro e' stato sostanzialmente inproduttivo? Pellicole di silicio o germanio amorfo (Gruppo IV) sono normalmente quadri-coordinate e si ? trovato che presentano microvuoti e legami oscil lanti ed altri difetti che producono una elevata densit? di stati localizzati nel relativo intervallo di energia, la presenza di una elevata densit? di stati localizzati nell'intervallo di energi? di pellicole a carattere di seniconduttore di silicio amorfo, d? luogo ad un basso grado di fotoconduttivit? ed una breve durata del veicolo, rendendo tali pellicole inadatte per applicazioni fotosensibili. In aggiunta, tali pellicole non possono essere drogate o altrimenti modificate con successo in nodo da spostare il livello di "Fermi" in prossimit? delle bande di conduzione o di valenza, il che le rende inadatte per la produzione di giunzioni -n per applicazioni in celle solari ed in dispositivi per il controllo della corrente?
Del tentativo di minimizzare i sopra citati problemi che si incontrano nel caso di silicio e germanio amorfi, W.E. Spear e D.G. le Comber di Carnegie laboratory of Physics, Universit? di Dundee, in Dundee, Scozia, effettuarono una certa mole di lavoro su "Drogaggio sostitutivo di silicio amorfo", come riportato in un articolo pubblicato il Solid State Conmunications, Vol.17,pagg.1195-1195 , 1975, al fine di ridurre gli stati localizzati nell?intervallo di energia in silicio o germanio amorfo in nodo da far ci che gli stessi si avvicinino pi? strettamente a silicio o germanio cristalline intrinseco, e d? drogare in nodo sostitutivo i materiali amorfi con adatti droganti classici, come nel drogaggio di materiali cristallini, in modo da renderli estrinseci e di tipi di conduzione p od n. La riduzione degli stati localizzati venne ottenuta mediante deposizione con scarica a bagliore di pellicole di silicio amorfo,in cui un gas di sileno
venne fatto passare attraverso un tubo di reazione dove il gas veniva decomposto mediante una scarica a bagliore a radiofrequenza, e veniva depositato su di un substrato ad una temperatura del substrato di circa 500-500 ?K (227-327?C). Il materiale in tal modo depositato sul substrato era un materiale amorfo intrinseco consistente di silicio ed idrogeno. Per produrre un materiale amorfo drogato, un gas di fosfina per conduzione di tipo n oppure un gas di diborano per conduzione di tipo p venne premiscelato con il gas silanico e fatto passare attraverso il tubo di reazione con scarica a bagliore nelle medesime condizioni operative. La concentrazione gassosa dei droganti impiegati era compresa fra circa parti per volume? Il materiale cos? depositato comprendeva drogante di fosforo o boro per supposizione sostitutivo e risulto essere estrinseco e di tipo di conduzione n oppure Sebbene ci? non sia venuto a conoscenza di tali ricercatori, ? ora noto, dalle ricerche di altri, che l?idrogeno presente nel silano si combina ad una temperatura ottimale con molti dei legami oseil lanti del silicio durante la deposizione per scarica a bagliore, cosi da ridurre in modo sostanziale la densit? degli stati localizzati nell?intervallo di energia, al fine di ottenere che le caratteristiche elettroniche del materiale amorfo si avvicinino pi? strettamente a quelle del corrispondente materiale cristallino.
L'incorporamento di idrogeno nel metodo di cui sopra non solo presenta limitazioni basate sul rapporto fisso fra idrogeno e silicio nel silano, ma, ci? che e' pi? importante, varie configurazioni di legame Si:H introducono nuovi stati anti-legame che possono avere conseguenze dannose in questi materiali.
Perci? , esistono limitazioni fondamentali nel ridurre la densit? di stati localizzati in questi materiali che sono particolarmente dannosi in termini di drogaggio efficace sia di tipo che di tipo n. La risultante densit? di stati dei materiali depositaci da aliano conduce ad una minor ampiezza di esaurimento, che a sua volta limita i rendimenti di celle solari ed altri dispositivi il cui funzionamento dipende dalla deriva di portatori di carica liberi . Il metodo per produrre questi materiali attraverso l'impiego di soli silicio ed idrogeno d? luogo inoltre ad una elevata densit? di stati di superficie che influisce su tutti i parametri sopra citati.
Dopo che fu attuato lo sviluppo della deposizione per scarica a bagliore di silicio da gas silanico, vennero effettuate ricerche sulla deposizione per polverizzazione catodica di pellicole di silicio amorfo nell'atmosfera costituita da
una miscela di argon (richiesto dal processo di deposizione per polverizzazione catodica) ed ossigeno molecolare, per determinare i risultati di tale idrogeno molecolare sulle caratteristiche della pellicola di silicio amorfo depositata. Questa ricerca indico' che l'idrogeno agiva come un agente di alterazione che silegava in modo tale da ridurre gli stati localizzati nell'intervallo di energia. Tuttavia il grado o livello al quale gli stati localizzati nell'intervallo di energia vennero ridotti nel processo di deposizione per polverizzazione catodica risulto assai inferiore a quello raggiunto dal processo di deposizione silanica in precedenza descritto. I sopra descritti gas droganti p ed n vennero introdotti nel processo di polverizzazione catodica pe produrrematerialidrogati p ed n rispettivanente a drogaggio positivo e a drogaggio negativo). Questi materiali presentavano una effi cienza di drogaggio inferiore ai materiali prodotti nel processo a scarica a bagliore. N? l?uno n? l?altro processo producevano efficienti materiali a drogaggio positivo con concentrazioni di accettore sufficientemente elevate per produrre dispositivi a giunzione p-n oppure p-i-n di tipo commerciale.
L?efficienza del drogaggio negativo risult? inferiore a desiderabili livelli commerciali accettabili ed il drogaggio positivo risulto? particolarmente svantaggioso per il fatto che esso riduceva l?ampiezza dell?intervallo di banda ed aumentava il numero di stati localizzati nell?intervallo di banda.
La precedente deposizione di silicio amorfo, che era stata alterata mediante idrogeno proveniente dal gas silanico, nel tentativo di renderla pi? somigliante al silicio cristallino e che era stata drogata in modo simile a quello relativo al drogaggio di silicio cristallino, presentava caratteristiche che, sotto ogni aspetto inportante, sono inferiori a quelle del silicio cristallino drogato? Pertanto, vennero raggiunte inadeguate efficienze (o rendimenti) di drogaggio ed una inadeguata conduttivit? specialmente nel materiale tipo p e le qualit? fotovoltaiche di queste pellicole di silicio lasciarono molto a desiderare.
Leghe di silicio amorfo fortemente migliorate, presentanti concentrazioni significativamente ridotte di stati localizzati negli intervalli di energia e caratteristiche elettroniche di elevata qualit?, sono state preparate mediante scarica
a bagliore, come esaurientemente descritto nel brevetto statunitense No.4.226.898, Amorphous Semiconductors Equivalent to Crystalline Semiconductors, (Semiconduttori amorfi equivalenti a semiconduttori cristallini),
che venne rilasciato il 7 Ottobre 1980, e mediante deposizione in fase vapore, come esaurientemente descritto nel brevetto statunitense No. 4.217.374,
rilasciato il 12 Agosto 1980, con il medesimo titolo. Come descritto in questi brevetti, che vengono qui incorporati per riferimento, fluoro viene introdotto nel semiconduttore di silicio amorfo allo scopo di ridurre in modo sostanziale la densit? di stati localizzati nello stesso. Il fluoro attivato diffonde in modo particolarmente facile entro il, e si lega a silicio amorfo nel corpo amorfo dando luogo ad una sostanziale diminuzione della densit? di stati di difetto localizzati in esso, per il fatto che la piccola dimensione, la specificit? e l?elevata reattivit? degli atomi di fluoro fanno si che essi possano essere facilmente introdotti nel corpo amorfo. Il fluoro si lega ai legami oscillanti (o penzolanti) del silicio e forma ci?? che si ritiene sia un legame parzialmente ionico, stabile, con angoli di legame flessibili, il che si risolve in una pi? stabile e pi? efficiente compensazione o alterazione rispetto ai legami formati mediante idrogeno ed altri agenti di compensazione o alterazione. Si ritiene che il fluoro sia un elemento di compensazione o alterazione pi? efficiente dell?idrogeno quando vengo impiegato da solo, oppure con idrogeno, a motivo della sua dimensione eccezionalmente piccola, della elevata reattivit?, della specificit? nel legame chimico, e nell?altissima elettronegativit?, che risulta di particolare importanza per il fatto che esso ? l?elemento pi? fortemente elettronegativo. Quindi, il fluoro ? qualitativamente differente da altri alogeni e quindi viene considerato un super-alogeno. Il fluoro agisce inoltre, attraverso il suo effetto induttivo, in modo da controllare il legame idrogenod i questi mate riali in modo preferibile.
Ad esempio, compensazione pu? essere raggiunta con fluoro da solo oppure in combinazione con idrogeno con l'aggiunta di questo elemento (questi elementi?n quantit? assai piccole, (ad esempio, frazioni di una unit? percentuale atomica). Tuttavia, le quantit? di fluoro ed idrogeno impiegate nel modo pi? vantaggioso sono assai maggiori di queste piccole percentuali, tali da formare una lega silicio-idrogeno-fluoro. Tali quantit? leganti di fluoro ed idrogeno possono essere comprese, ad esempio, nell'intervallo fra 1 e 5%, o pi?.
Si ritiene che la nuova lega cos? formata presenti una pi? bassa densit? di stati di difetto nell'in? tervallo di energia rispetto a quella che si raggiunge attraverso la semplice neutralizzazione di legami penzolanti e di analoghi stati di difetto.
In particolare, si ritiene che tale maggior quantit? di fluoro partecipi in nodo sostanziale ad una nuova configurazione strutturale di un materiale contenente silicio amorfo e faciliti l' aggiunta di altri materiali leganti, come ad esempio germanio. Il fluoro, in aggiunta alle altre caratteristiche qui citate, viene ritenuto un organizzatore della struttura locale nella lega contenente silicio, attraverso effetti induttivi e ionici. Si ritiene cheil fluoro influenzi pure l?unione, o legame, di idrogeno agendo in modo vantaggioso cosi da diminuire la densit? di stati di difetto a cui l?idrogeno contribuisce, agendo contemporaneamente come un elemento di riduzione della densit? di stati. Il ruolo ionico che il fluoro esplica in una lega di questo tipo si ritiene sia un fattore importante in termini delle relazioni di massima vicinanza.
la Richiedente ha ora scoperto un nuovo e perfezionato processo per produrre leghe di semiconduttori amorfi contenenti almeno fluoro al fine di trarre profitto da tutte le superiori caratteristi che in precedenza descritte, del fluoro in tali leghe. Questo nuovo processo, che verr? qui indicato come deposizione in fase chimica, facilita la formazione di nuove leghe presentanti vantaggiose caratteristiche elettriche e fotosensibili. Il fluoro da solo od altri elementi desiderati in aggiunta al fluoro possono essere incorporati nei corpi a base di leghe s emico nduttr ici in quantit? desiderate senza espor re le condizioni di deposizione a dannose impurezze? Vale a dire, possono essere formate non soltanto nuove leghe, ma anche leghe di purezza molto elevata.
Un processo in qualche modo correlato al processo della presente invenzione ? stato riportato da E. Kay e A. Dilks in un articolo intitolato "Plasma Polymerization of Fluorocarbons in RF Capacitively Coupled Diode System?, J.Vac.Sci.Technol, Vol. 18, No.1 , Gennaio/Febbraio 1981, pagg.1-11.
Questo lavoro tratta della relazione fra attacco con plasma e polimerizzazione con plasma, con particolare rilievo per la interazione plasma superficie che conduce a polimerizzazione. Particolare riferimento viene fatta alla sintesi di fluoropolimeri contenenti metallo mediante attacco e polimerizzazione simultanei con plasma nel medesimo sistema. Tuttavia, la preparazione di materiali semiconduttori attivi non ? riportata da questi Autori, evidentemente a causa della natura altamente polimerizzata dei materiali sintetizzati. I materiali presentavano lunghe catene polimeriche di carboniofluoro, tali da rendere questi materiali virtualmente inutilizzabili per applicazioni elettroniche.
La presente invenzione realizza un metodo per produrre una lega mediante deposizione in fase chimica, nonch? dispositivi con essa preparati.
Un plasma reattivo si forma con fluoro gassoso e viene lasciato interagire con un materiale, o materiali, in fase solida, con incorporamento del nateriale in fase solida nel plasma.
Il plasma d? luogo alla deposizione di una pellicola su di un substrato. La pellicola presenta caratteristiche che riflettono sia quelle del plasma che quelle dei materiali in fase solida d ando luogo ad un materiale allo stato solido controllato, presentante migliorate caratteristiche. Altri gas, come ad esempio idrogeno, possono essere introdotti indipendentemente nell?ambiente di deposizione in modo da controllare accuratamente l?inclusione di tali gas entro la pellicola?
In una delle forme dell?invenzione, si forma un campo elettrico fra un bersaglio di materiale in fase solida, presentante un elemento che deve essere incorporato nel corpo della lega depositata su un substrato distanziato dal bersaglio. Un gas eomprendente almeno fluoro o un composto contenente fluoro viene introdotto fra il substrato ed il bersaglio Si forma quindi un plasma fra il substrato ed il bersaglio per rimozione dell?elemento proveniente dal bersaglio. L?elemento viene in tal modo depositato sul substrato, con formazione del corpo della lega. Di preferenza, l'elemento reagisce con il fluoro presente nel plasma in modo che l'elemento ed il fluoro vengano depositati sul substrato per formare il corpo della lega. Il bersaglio pu? in eludere un elemento, o un numero multiplo di elementi quali ad esempio, silicio ed il gas introdotto fra il substrato ed il bersaglio pu? essere, ad esempio, fluoro puro per il fatto che il fluoro ? un gas facilmente dissociabile che pu? da luogo ad atomi reattivi di impiego particol?re. Altri gas possono essere introdotti con il fluoro allo scopo di moderare la reattivit?, ad esempio, attraverso il loro grado di inerzia. Ad esempio, il fluoro pu? essere dissociato mediante un plasma creato da un campo elettrico oppure anche mediante fascio ionico o dissociazione termica. Dal momento che i materiali introdotti nella reazione plasmatica possono essere controllati in modo positivo ed accurato mediante la composizione di bersaglio o bersagli, possono essere formati corpi in lega di elevata purezza.
La formazione di radicali rappresenta uno stadio inizialo; tuttavia, la durata del periodo di tempo durante il quale i radicali possono sopravvivere, vale a dire, la loro attitudine ad evitare ricorrilainazione, dipende dalla pressione dal gas. La distanza alla quale i radicali devono muoversi ? assai importante e processi di ricombinazione, quali costituenti e superfici a carattere di terzo, massa sono disponibili per facilitare la ricombinazione. Tutti questi elementi devono essere presi in considerazione nella progettazione della lega desiderata. I risultanti materiali amorfi preparati attraverso questo processo possono essere materiali estremamente puliti. Il controllo delle impurezze e l'attitudine a legare appropriatamente gli elementi costituenti in modi non consentibili attraverso ordinaria decomposizione piasmatica (scarica a bagliore) sono importanti in questo senso. La cinetica dei processi radicali e' influenzata da processi di durata nel tempo e di ricombinazione, e perci? gas diluenti (che possono essere inerti) possono esplicare un ruolo importante ?
La lega amorfa incorpora, di conseguenza, almeno un elemento riducente la densit? di stati, preferibilmente fluoro. Altri elementi strutturali, di compensazione o di alterazione, possono essere aggiunti durante la decomposizione Per controllare il livello di deposizione, un primo gas ad azione dilavante pu?' essere aggiunto al plasma allo scopo di lavare l'elemento che deve essere incorporato nella lega. Nel caso di una lega a base di silicio, il primo gas dilavante pu? essere ossigeno od altri gas atti a dilavare il silicio e ridurre il livello di deposizione. Inoltre, un secondo gas ad azione dilavante, come ad esempio idrogeno od un gas inerte, pu? essere aggiunto allo scopo di dilavare il fluoro per ridurre l'attacco del bersaglio da parte del fluoro. Il campo elettrico fra il bersaglio ed il substrato pu? essere un campo unidirezionale, EP (a radiofrequenza) o ad audio-frequenza e la polarizzazione fra il bersaglio ed il substrato pu? essere variata in modo da controllare il livello di deposizione, la lega presenta un numero sostanzialmente ridotto di stati nell'intervallo di banda, dovuto alla presenza di fluoro nella lega.
La presenza di fluoro nella lega dell'invenzione fornisce una lega di silicio amorfo che differisce fisicamente, chimicamente ed elettrochimicamente da altre leghe di silicio amorfo, nel modo pi? particolare leghe di silicio amorfo compensate con idrogeno per il fatto che il fluoro non solo si lega al silicio, ma effettua anche in nodo positivo l?ordine strutturale a brevi intervalli del materiale. Ci?? consente che altri elementi, come ad esempio elementi alteranti o droganti, vengano aggiunti, con effetto positivo, alla lega, per il fatto che il fluoro forma legami pi? forti e pi? stabili rispetto all?idrogeno. Il fluoro compensa od altera il silicio pi? efficacemente dell?idrogeno, a motivo dei legami pi? forti e termicamente pi? stabili, nonch? della configurazione di legami pi? flessibili dovuta alla natura ionica del legame fluoro. Il fluoro presenta inoltre un effetto stabilizzante sulle configurazioni a legame idrogeno e sulla lega risultante. A motivo dell?influenza del fluoro, la nuova lega mantiene qualit? elettroniche e fotoconduttivit? sostanzialmente elevate e presenta una eccellente efficienza di drogaggio e, inoltre, possiede una miglior stabilit? strutturale per applicazioni relative alla conversione di energia fotovoltaica. l?idrogeno inoltre esalta la lega compensata o alterata con fluoro e pu? essere aggiunto durante la deposizione con fluoro o dopo la deposizione, e cosi pure possono essere aggiunti fluoro ed altri elementi alteranti. L?incorporamento di idrogeno post-deposizione risulta vantaggioso quando si desideri utilizzare la piu elevata temperatura di deposizione del substrato consentito da fluoro.
In conformit? a ci? un primo oggetto dell'invenzione consiste nel realizzare un metodo per produrre unalega infases olida car atterizzato dalla formazione di un plasma reattivo a partire da gas di fluoro, fra un substrato ed almeno un bersaglio costituito da materiale in fase solida, presentante almeno un elemento che deve essere incorporato in detta lega, in modo da far s? che detto almeno unico elemento sia incorporato in detto plasma e da far s? che detto plasma depositi una pellicola di detta lega, detta lega presentando caratteristiche riflettenti sia detto plasma che detto almeno unico elemento, cos? da ottenere un materiale a carattere di lega in fase solida, con migliorate caratteristiche controllate?
Un secondo oggetto dell'invenzione consiste nel realizzare un metodo per produrre una lega mediante deposizione in fase chimica, il quale metodo comprende gli stadi di formazione di un campo elettrico fra almeno un materiale bersaglio in fase solida avente almeno un elemento che deve essere incorporato in un corpo di lega depositato ed un substrato da esso distanziato, l'introdu zione di un gas fra detto substrato e detto bersaglio, formazione di un plasma fra detto substrao e detto bersaglio per attaccare detto almeno unico elemento proveniente da almeno un bersaglio, e depositare in tal modo lmeno detto elemento su detto substrato per formare detto corpo di lega, caratterizzato dal fatto che detto gas comprende almeno fluoro od un composto contenente fluoro.
La forma realizzativa della presente invenzione verr? ora descritta a mo' di esempio, con riferimento ai disegni che accompagnano la presente descrizione, in cui:
la figura 1 ? una rappresentazione diagrammatica di un sistema per deposizione in fase chimica per produrre corpi di lega amorfa in conformit? con la presente invenzione;
la figura 2 rappresenta una vista in sezione di una porzione del sistema della figura 1, presa lungo la linea 2-2;
la figura 3 e* una rappresentazione diagrammatica analoga alla figura 1, di un sistema di deposizione in fase chimica, presentante una pluralit? di bersagli con corrispondenti persiane per incorporare una pluralit? di elementi nei corpi di lega, simultaneamente, oppure sequenzialmente; la figura 4 illustra un'applicazione in cui la deposizione della lega amorfa e l?applicazione del fluoro e dell?idrogeno attivati pu? essere condotta sotto forma di stadi separati ed in involucri separati;
la figura 5 illustra un esempio di apparato per diffondere idrogeno attivato entro una lega amorfa previamente depositata;
la figura 6 ? una vista in sezione parziale di una forma realizzativa di una cella solare a barriera di Schottky atta ad illustrare un'applicazione delle leghe fotosensibili di semiconduttori amorfi, preparate attraverso il processo dell'invenzione ;
la figura 7 e' una vista in sezione parziale di un dispositivo a cella solare con giunzioni p-n che include una lega semiconduttrice amorfa drogata, preparata attraverso il processo dell'invenzione;
la figura 8 ? una vista in sezione parziale di un dispositivo d? foto-rilevamento che include una lega semiconduttrice amorfa preparata attraverso il processo dell'invenzione;
la figura 9 ? una vista in sezione parziale di un cilindro xerografico comprendente una lega semiconduttrice amorfa preparata attraverso il processo dell?invenzione;
la figura 10 ? una vista in sezione parziale di un dispositivo a cella solare con giunzioni p-i-n;
la figura 11 ? una vista in sezione parziale di un dispositivo a cella solare con giunzioni a n-i-p
Riferendosi ora pi? in part icolare alla figura 1, viene in essa mostrato un sistema di deposizione in fase chimica, 10, comp endente una carcassa 12. La carcassa 12 racchiude una camera a vuoto 14 e comprende una camera di ingresso 16 ed una camera di uscita 18. Uh elemento di appoggio , o supporto, 20 per il catodo ? montato nella camera a vuoto 11 attraverso un isolatore 22.
L?elemento di supporto 20 comprende un manicotto isolante 24 che racchiude circondandolo l?elemento di support o 20. Uno schermo distanziatore scuro, 26 ? distanziato dal manicotto 24 e lo circonda in senso circonferenziale. Un substrato 28 ? assicurato ad una estremit? interna 30 dell'elemento di support o 20 mediante una staffa 32. La staffa 32 pu?' essere avvitata oppure assicurata in altro modo tradizionale all'elemento di supporto 20, a contatto elettrico con lo stesso.
L'elemento di supporto del catodo, 20, comprende un pozzetto 54 nel quale e' inserito il riscaldatore elettrico 56 per riscaldare l'elemento di supporto 20 e quindi il substrato 28. Lelemento di supporto del catodo, 20, comprende inoltre una sonda 58 sensibile alla temperatura per misurare la temperatura dell'elemento di supporto 20. La sonda 58 per la determinazione della temperatura viene utilizzata per controllare l'eccitazione del riscaldatore 56 atto a mantenere l'elemento di supporto 20 ed il substrato 28 ad una qualsiasi temperatura voluta.
Il sistema 10 include inoltre un elettrodo 40 che si estende dalla carcassa 12 entro la camera a vuoto 14, rimanendo distanziato dall'elemento di supporto del catodo 20. L'elettrodo 40 include uno schermo 42 circondante l'elettrodo 40 e che reca a sua volta un bersaglio 44, su di esso montato. L'elet trodo 40 include un pozzetto 46, entro il quale e' inserito un riscaldatore 48 per l'elettrodo. L'elettrodo 40 include inoltre una sondi 50 sensibile alla temperatura, per misurare la temperatura dell'elettrodo 40 e quindi del bersaglio 44. La sonda 50 viene utilizzata per controllare l'eccitazione del riscaldatore 48 in modo da mantenere l?elettrodo 40 ed il bersaglio 44 ad una qualsiasi temperatura voluta, indipendentemente dall'elemento 20.
Un plasma viene sviluppato nello spazio 52 fra il substrato 28 ed il bersagli ? 44 mediante l?energia generata da una fonte di energia regolata, a radiofrequenza, audio-frequenza, oppure unidirezio naie, accoppiata all'elemento di supporto del catodo 20, attraverso lo spazio 52, all' elettrodo 40 che ? accoppiato ad un controllo di polarizzazione 53. La camera a vuoto 14 viene evacuata fino alla pressione desiderata mediante una pompa da vuoto 54 accoppiata alla camera 14 attraverso una trappola per particelle 56. Un manometro 58 e' accoppiato al sistema da vuoto ed e' utilizzato per controllare la pompa 54 in modo da mantenere il sistema 10 alla pressione voluta La camera di ingresso 16 della carcassa 12 e' preferibilmente dotata di una pluralit? di condotti 60 per introdurre entro il sistema 10 materiali che devono essere ivi miscelati e depositati nella cambra 14 nello spazio 52 per il plasma, sopra il substrato 28. Volendo la camera di ingresso 16 pu? essere disposta in una posizione distante ed i gas possono essere premiscelati, prima di essere alimentati alla camera 14. I materiali gassosi vengono alimentati ai condotti 60 attra verso un filtro o altro dispositivo di purificazione 62, ad una portata controllata da una valvola 64.
Quando un materiale non si trova inizialmente in forma gassosa, ma si presenta invece in forma liquida o solida, esso pu? essere posto entro un contenitore 66 sigillato come indicato in corrispondenza di 68. Il materiale 68 viene poi riscaldato mediante un riscaldatore 70 allo scopo di aumentarne la pressione di vapore nel contenitore 66. Un adatto gas, ad esempio argon, viene alimentato attraverso un tubo pescante 72 entro il materiale 68 in modo da captare i vapori del materiale 68 e convogliare i vapori stessi attraverso un filtro 62' e una valvola 64' entro i condotti 60 e di qui entro il sistema 10.
La camera di ingresso 16 e la camera di uscita 18 sono preferibilmente dotate di mezzi di schermatura 74 tali da trattenere il plasma nella camera 14 e principalmente fra il substrato 28 ed il bersaglio 44 I materiali gassosi alimentati attraverso i condotti 60 vengono miscelati nella camera di ingresso 16 e quindi introdotti od alimentati entro lo spazio 52 allo scopo di mantenere il plasma. Il corpo, o massa, della lega depositato sul substrato pu? incorporare silicio, fluoro, ossigeno e gli altri elementi alteranti desiderati, corno ad esempio idrogeno e/o droganti od altri materiali desiderati.
Nella fase operativa, ed a mo di un primo esempio per la preparazione di una lega di silicio amorfo intrinseco, il bersaglio 44, comprendente silicio elementare viene dapprima posto sullo schermo 42. Un campo RP (radiofrequenza) unidirezione o ad audiofrequenza viene poi formato fra il substrato 28 ed il bersaglio 44. Il sistema 10 viene poi evacuato fino alla pre-ssione di deposizione desiderata, ad esempio meno di 60 mtorr. Fluoro gassoso viene poi alimentato alla camera di ingresso 15 attraverso uno dei condotti 6G e quindi introdotto nello spazio 52. Un plasma reattivo del fluoro viene poi formato nello spazio 52. Il plasma fa s? che il fluoro gassoso formi radicali o ioni liberi caricati attraverso la reazione: F e<- >? ? F-. Gli ioni fluoro caricati negativamente bombardano il bersaglio di silicio 44 rimuovendo silicio dal bersaglio stesso. Il silicio rimosso reagisce poi il fluoro e gli stessi si depositano su un corpo di lega silicio-fluoro di tipo amorfo intrinseco, sul substrato 28. Idrogeno pu? essere introdotto indipendentemente nell'ambiente di deposizione attraverso uno dei condotti 60. In tal nodo, una quantit? controllata di idrogeno pu? p e essere incorporata, volendo, nella pellicola.
Come altro esempio, il corpo di lega di silicio amorfo intrinseco pu? essere formato mediante impiego di tetrafluoruro di silicio gassoso al posto di fluoruro gassoso puro. Nuovamente, radicali fluoro liberi caricati negativamente verranno prodotti nel plasma, cosi da staccare o rimuovere il silicio dal bersaglio. In questo aso il fluoro non solo reagir? con il silicio rimosso, ma anche con il silicio risultante dalla dissociazione dei legami silicio-fluoro del gas. Come risultato, un lega
corpo di/silicio-fluoro di tipo amorfo intrinseco verr? depositato sul substrato?
La formazione di radicali costituisce uno stadio iniziale. Tuttavia il periodo di tempo durante il quale i radicali possono sopravvivere ed evitare la ricombinazione dipende dalla pressione del gas. La distanza attraverso cui i radicali devono muoversi e' assai importante e processi di ricombinazione quali le superfici e gli elementi costitutivi della terza massa sono disponibili per facilitare la ricombinazione. Tutti questi fattori devono essere presi in considerazione nella progettazione di una lega desiderata I risultanti materiali amorfi preparati attraverso questo processo possono essere eccezionalmente puliti grazie al controllo delle impurezze ed all?attitudine a legare appropriatamente gli elementi costituenti che possono non essere disponibili mediante ordinaria decomposizione piasmatica (scarica a bagliore)? Dal momento che la cinetica dei processi radicalici e' influenzata dalla durata nel tempo e da processi di ricombinazione, gas diluenti (che possono essere inerti) possono esplicare un importante ruolo.
Per esempio, se si desidera ridurre la velocit? di deposizione, un primo gas ad azione dilavante, come ossigeno od altri gas, pu? essere introdotto nello spazio 52. l?ossigeno dilaver? una porzione del silicio e ridurr? in tal modo la velocit? con cui la lega di silicio si deposita. La velocit? di deposizione pu?? essere inoltre variata variando la polarizzazione fra il bersaglio 44 ed il substra , to 28 con il controllo della polarizzazione 53?
In aggiunta, se si desidera ridurre l?attacco
con fluoro o la rimozione del silicio dal bersaglio 44, un secondo gas dilavante, come ad esempio idrogeno gassoso, pu? pure essere introdotto nello spazio 52. L?idrogeno former? legami IIF relativamente sta bili con il fluoro e ridurr? in tal nodo la quantit? di fluoro libero disponibile per il bombardamento del bersaglio di silicio.
Per formare una lega di silicio amorfo a drogaggio positivo, ad ampio intervallo di banda, il bersaglio pu? essere costituito da alluminio, gallio, indio o tallio o boro in polvere mantenuto entro una
navicella tale da sostituire il bersaglio 44. I gas d? reazione possono essere costituiti da tetrafluoruro di silicio e tetrafluoruro di carbonio, azoto, oppure gas ammoniacale Idrogeno gassoso pu? anche essere facoltativamente impiegato per controllare l?attacco con fluoro e come elemento compensatore aggiuntivo. Il carbonio o l?azoto serve per aumentare o alterare l?intervallo di banda del silicio ed il boro rimosso dal bersaglio droga in modo sostitutivo il silicio amorfo, con formazione di una lega tipo p.
Quest?ultimo esempio dimostra chiaramente quanto sia flessibile il processo secondo l?invenzione. Tradizionalmente, diborano era stato impiegato come gas drogante tipo p. Il boro e l?idrogeno hanno un rapporto fisso. In virt? della presente invenzione, la deposizione non risulta legata ad un qualsiasi rapporto fisso. Una qualsiasi quantit? di boro con idrogeno pu?? essere incorporata nel corpo legato?
Per formare un corpo di lega di silicio amorfo tipo n, il bersaglio pu? essere costituito da fosforo, arsenico, antimonio o bismuto in polvere, in una navicella, ed il gas di reazione contenente fluoro pu?? essere tetrafluoruro di silicio? Anche in questo caso, idrogeno e/o altri gas possono pure essere impiegati per controllare i livelli di deposizione e di attacco. I droganti possono pure essere incorporati nel bersaglio o nei bersagli 44.
Il sistema della figura 1 ed il processo della presente invenzione possono anche essere utilizzati per formare un corpo di lega di silicio amorfo intrinseco a stretto intervallo di banda? Come descritto nel brevetto statunitense No-4.342.044 rilasciato il 27 luglio 1982, a nome di Stanford E? Ovshinsky e Nasatsugu Izu e intitolato "Mthod for Optimizing Photoresponsive Amorphous Alloys and Devices (?Metodo per ottimizzare leghe amorfe fotosensibili e relativi dispositivi?), germanio oppure stagno pu? essere incorporato nella lega siliciofluoro di tipo amorfo per ridurre o regolare l?intervallo di banda della lega al fine di ottimizzare la stessa. Il germanio o lo stagno possono essere incorporati nella lega senza aumentare la densit? di stati nell*intervallo di banda relativo, a motivo della presenza di fluoro nella lega.
In questo caso una tale lega pu? essere prodotta impiegando un bersaglio di stagno, piombo o germanio in polvere in una navicella - e introducendo tetrafluoruro di silicio nello spazio 52. Nuovamente, come nel caso di ciascun esempio precedente, idrogeno e/o altri gas possono essere introdotti nel plasma per controllare, rispettivamente, i livelli di attacco e di deposizione. Inoltre, varian? do la polarizzazione sul bersaglio, la quantit? di germanio, piombo o stagno, incorporato nella pellicola pu? essere variata selettivamente in modo da graduare l?intervallo di banda del risultante corpo legato.
Riferendosi ora alla figura 3, l'apparato ivi illustrato e' sostanzialmente identico all'apparato della figura 1. Di conseguenza, numeri di riferinento vengono ripetuti per indicare corrispondenti elementi s?mili.
Oltre alla struttura della figura 3 in precedenza descritta rispetto alla figura 1, il siste ma della figura 3 include ulteriormente una coppia di bersagli 44a c 45b, ed un corrispondente numero di persiane 45a e 45b, rispettivamente. Come comprensibile, pu? essere adottato un qualsiasi numero di bersagli e corrispondenti persiane. Ciascun bersaglio 44a e 44b comprende una capsula o navicella 47ae47b ed un materiale in fase solida 49a e 49b ivi contenuto, ciascun dei quali comprende almeno un elemento che deve essere incorporato in un corpo legato per essere depositato sul substrato 28.
Le persiane 45a e 45b, quando siano chiuse come illustrato, precludono il bombardamento dei materiali bersaglio 49a e 49b da parte degli ioni fluoro liberi caricati negativamente. Quindi, i materiali in questa condizione non vengono attaccati o rimossi, e pertanto non sono incorporati nel corpo legato che deve essere depositato sul substrato 28.
Quando una persiana viene aperta, il materiale in fase solida nella corrispondente capsula risulter? esposto all'azione del fluoro e quindi sar? attaccato cosi da reagire con il fluoro ed essere incorporato nel corpo legato depositato. Se entrambe le persiane 45a e 45b sono aperte, l'almeno unico elemento dei materiali in fase solida ivi contenuto verr? simultaneamente rimosso ed incorporato nel corpo legato depositato. L'apertura e chiusura sequenziale delle persiane 45a e 45b dar? luogo a incorporamento sequenziale degli elementi nei corpi legati depositati, cos? da fornire differenti compo -sizioni di lega. Quindi, nuovi corpi legati di com -posizione sostanzialmente non limitata possono esse re preparati attraverso il processo della presente invenzione ?
Come esempio di quanto sopra, una lega di tipo p ad ampio intervallo di banda pu? essere preparata ponendo boro in polvere in una delle capsu le e carbonio nell?altra. Entrambe le capsule sono aperte e quindi tetrafluoruro di silicio
gassoso viene introdotto nello spazio 52. Come negli esempi precedenti, fluoro verr? dissociato dal silicio per formare radicali caricati negativamente
in grado di attaccare (ossia colpire) e rimuovere boro e carbonio dalle capsule. Di conseguenza, il silicio, il fluoro- il boro ed il carbonio reagiranno nel plasma e si depositeranno come corpo legato di silicio-fluoro-boro-carbonio amorfo sul substrato 28, in modo da formare la lega amorfa di tipo p ad ampio intervallo di banda.
Altri elementi in grado di aumentare l?intervallo di banda possono pure essere impiegati
in luogo del bordo in forma di polvere tali ele menti comprendendo: alluminio, gallio, indio, o tallio?
Come ulteriore esempio, la lega intrinseca a stretto intervallo di banda pu? essere preparata ponendo silicio in fase solida in una delle capsule, stagno, piombo o germanio in polvere nell?altra capsula, ed impiegando fluoro o tetrafluoruro di silicio gassoso nel plasma. Se si desidera incorporare pi? di uno di questi elementi nel corpo legato, possono anche essere utilizzate ulteriori capsule. Quanto precede serve semplicemente ad illustrare come numerose differenti combinazioni di materiali possano essere utilizzate nell'attuazione pratica della presente invenzione e come possano essere preparate leghe di composizioni pressoch? illimitatamente differenti.
Esistono due differenti meccanismi attraverso i quali gli elementi del bersaglio possono essere rimossi per incorporamento nella lega depositata? Il primo meccanismo in precedenza citato, consiste nell'attacco con fluoro dei materiali costituenti il bersaglio? Il secondo meccanismo ? quello
per proiezione. Il fluoro pu?
dipendentemente dai parametri di deposizione quali energia o polarizzazione, bombardare i bersagli con un momento cos? elevato che i materiali costituenti il bersaglio vengono proiettati sul substrato? L'uno e l'altro meccanismo possono essere utilizzati indipendentemente , oppure in combinazione a seconda delle caratteristiche strutturali o del livello di deposizione desiderati per i corpi di lega prepara. ti? Ad esempio, se si desidera esaltare l'azione del meccanismo di attacco, la polarizzazione pu? essere resa pi? positiva. Se, al contrario, si desidera esaltare il meccanismo di proiezione, la polarizzazione pu? essere resa pi? negativa quando s? impieghi un gas come argon, in luogo di fluoro?
Come in precedenza accennato, il processo della presente invenzione d? luogo a leghe di purezza assai elevata purezza delle leghe di silicio amorfe preparate pu? essere ulteriormente esaltata mediante rivestimento delle superfici interne della camera di deposizione con silicio. Ci? pu? essere attuato mediante polverizzazione e proiezione (spruzzatura) di silicio posto in una delle capsule o lavicene.
Ossidi di elementi costituenti possono anche essere depositati sul substrato 28 mediante il processo della presente invenzione. Tali ossidi sono particolarmente utili, ad esempio, in celle fotovoltaiche a barriera di Schottky corno strati ad azione intensificante e determinati ossidi sono pure utili come strati antiriflessione. Ossidi di stagno, germanio, silicio o la maggior parte degli altri elementi costituenti possono essere depositati mediante impiego degli ossidi come bersaglio in fase solida, oppure mediante impiego dell?elemento costituente come bersaglio ed introduzione di ossigeno o di un gas unitamente al fluoro gassoso o al composto contenente fluoro allo stato gassoso, entro il plasma. Quantunque la presenza di ossigeno possa ridurre la velocit? di deposizione, si richiedono ordinariamente solo strati di ossido assai sottili?
Come in precedenza indicato quantunque sia preferibile che gli elementi di compensazione ed altri elementi vengano incorporati nella lega amorfa quando questa si deposita, in conformit? con un altro aspetto dell?invenzione, il processo di deposizione di una lega amorfa ed il processo di iniezione degli agenti di compensazione e di altri agenti entro la lega semiconduttrice possono essere effettuati in un ambiente completamente separato dalla deposizione della lega amorfa. Ci? pu? rappresentare un vantaggio in determinate applicazioni, dal momento che le condizioni per iniettare tali agenti sono allora completamente indipendenti dalle condizioni per la deposizione della lega. Inoltre, come spiegato in precedenza, se il processo di deposizione produce una lega porosa, la porosit? della lega, in alcuni casi, viene pi? facilmente ridotta da condizioni ambientali del tutto differenti da quelle presenti nel processo di deposizione. A tal fine, verr? ora fatto riferimento alle figure 4 e 5 che illustrano come il processo di deposizione allo stato amorfo ed il processo di diffusione di agente di compensazione o di alterazione vengano condotti sotto forma di stadi separati in ambienti completamente differenti, mentre la figura 5 illustra un apparato per effettuare il processo di diffusione post-compensazione.
Come ivi mostrato, e' previsto un corpo 100 costituito da un contenitore a bassa pressione, che presenta una camera a bassa pressione 102 avente un?apertura 104 alla sommit?. Questa apertura 104 viene chiusa mediante un coperchio 106 presentante una filettatura 108 capace di avvitarsi su una corrispondente porzione filettata posta sull?esterno del corpo del contenitore, 100. Una guarnizione a tenuta tipo 0-ring, 110, ? inserita fra il coperchio 106 e la faccia superiore del corpo del contenitore. Un elettrodo porta-campione 112, e? montato su una parete di fondo 114 isolante della camera 100, Un substrato 116 su cui una lega semiconduttrice amorfa 118 e' gi? stata depositata, viene posto sull'elettrodo 112, La faceva superiore del substrato 116 contiene la lega amorfa 118 che deve essere alterata o compensata nel modo che verr? ora descritto.
Distanziato, al di sopra del substrato Ilo, vi e* un elettrodo 120, Gli elettrodi 112 e 120 sono collegati mediante cavi 122 e 124 ad un?alimentazione in corrente continua o radiofrequenza,125, che fornisce una tensione fra gli elettrodi 112 e 120 tale da dar luogo ad un plasma attivato del gas, o dei gas, ad azione compensante, o alterante, quali fluoro, idrogeno, e simili, alimentati entro la camera 102. Per semplicit?, la figura 5 illustra solo idrogeno molecolare, che viene alimentato entro la camera 102 mediante un condotto di ingresso 128 passando attraverso il coperchio 105 e provenendo da un serbatoio 130 di idrogeno molecolare. Altri gas di compensazione o di alterazione (quali fluoro e simili) possono pure essere alimentati in modo analogo alla camera 102. Il condotto 128 viene mostrato collegato ad una valvola 132 in prossimit? del serbatoio 130. Viene mostrato un manometro 134 indicante la velocit? di flusso, collegato al condotto di ingresso 128, al di l? della valvola 132.
Sono previsti mezzi adatti per riscaldare l?interno della camera 102, in modo che la temperatura del substrato sia innalzata preferibilmente fino ad un livello inferiore, ma prossimo, alla temperatura di cristallizzazione della pellicola 118. Ad esempio, bobine di filo metallico 136 per riscaldamento sono mostrate nella parete inferiore 114 della camera 102, alle quali bobine e' collegato un cavo (non mostrato) passante attraverso le pareti del corpo a contenitore 100 per arrivare ad una fonte di corrente per riscaldare lo stesso?
l?elevata temperatura , unitamente ad un plasma di gas contenente uno o pi?.elementi di compensazione sviluppati fra gli elettrodi U2 e 120 portano ad una riduzione degli stati localizzati nell?intervallo di banda della lega. La compensazione o alterazione della lega amorfa 118 pu?? essere intensificata mediante irraggiamento della lega amorfa 118 con energia radiante proveniente da una fonte di luce ultravioletta 138, che viene mostrata al di fuori del contenitore 100, in modo da inviare luce ultravioletta fra gli elettrodi
112 e 120 attraverso una finestra di quarzo 140 montata nella parete laterale del contenitore 100.
La bassa pressione o vuoto nella camera 102 pu? essere ottenuta mediante una pompa da vuoto (non mostrata), del tipo della pompa 56 nella figura 1. La pressione della camera 102 pu? essere dell?ordine di 0,5 - 2 torr con una temperatura del substrato dell?ordine di 200 - 450?C. Il fluoro attivato (e idrogeno) come pure altri elementi compensanti o alteranti possono pure essere prodotti a partire da composti contenenti gli elementi stessi, anzich? da una fonte di gas molecolare, come in precedenza accennato Varie applicazioni delle leghe amorfe perfezionate, prodotte attraverso il processi, aventi carattere di unicit?, secondo l?invenzione, sono illustrate nelle figure da 6 a 11. La figura 6 mostra una cella solare 142 a barriera di Schottky, in se_ zione parziale. La cella solare 142 include un substrato o elettrodo 144 di un materiale avente buone caratteristiche di conduttivit? elettrica, e l?attitudine a produrre un contatto ohmico con una lega amorfa 146 compensata o alterata in modo da ottenere una bassa densit? di stati localizzati nell?intervallo di energia. Il substrato 144 pu? comprendere un metallo a bassa funzione operativa, come ad esempio alluminio, tantalio, acciaio inossidabile od altro materiale suscettibile di accoppiamento con la lega amorfa 146 ivi depositata, che include preferibilmente silicio, compensato o alterato nel modo delle leghe in precedenza descritte, cosicch? i+ presenti una bassa densit? di stati localizzati nell'intervallo di energia, preferibilmente non superiore a 10<16 >per cm per eV, E' massimamente preferibile che la lega presenti una regione 148 in prossimit? all?elettrodo 144, la quale regione formi una interfaccia a conduttivit? n-pi?. bassa resistenza, fortemente drogata, fra l'elettrodo ed una regione 150 non drogata, a resistenza al buio relativamente elevata, che ? una regione intrinseca, ma a bassa conduttivit? n.
La superf icie superiore della lega amor fa 146, come si pu? osservare nella figura 6, unisce una regione metallica 152, una interfaccia fra questa regione metallica e la lega amorfa 146 formante una barriera di Schottky, 154. La regione metallica 152 e* trasparente o semitrasparente alla radiazione solare, presenta una buona conduttivit? elettrica ed una elevata funzione operativa (ad esempio, di 4,5 eV o pi? prodotta ad esempio, mediante oro, platino, palladio, e cosi via), rispetto a quella della lega amorfa 146. La regione metallica 152 pu? consistere di un unico strato di un metallo, oppure pu? essere a pi? strati. La lega amorfa 146 pu? presentare uno spessore compreso fra circa 0,5 ed 1 micron e la regione metallica 152 pu?presentare uno spessore di circa 100 A perche sia semi-trasparente alla radiazione solare.
Sulla superficie della regione metallica 152 e' depositato un elettrodo a griglia 156 fatto di un metallo avente una buona conduttivit? elettrica. La griglia pu? comprendere elementi lineari disposti in senso ortogonale, di materiale conduttivo occupante solo una porzione minore dell?area della regione metallica, la parte restante della quale deve essere esposta ad energia solare. Ad esempio, la griglia 156 pu?* occupare solo circa da 5 a 10% dell?intera area della regione metallica 152. L?elettrodo a griglia 156 raccoglie uniformemente corrente proveniente dalla regione metallica 152, in modo da garantire una buona bassa resistenza in serie per il dispositivo.
Uno strato 158 anti-riflessione pu? essere applicato sopra l?elettrodo a griglia 156 e le aree della regione metallica 152 fra le aree dell?elettrodo a griglia. Lo strato anti-riflessione 158 presenta una superficie 160 di incidenza rispetto alla radiasione solare sulla quale laradiazione solare va a battere. Ad esempio, lo strato ant?-riflessione 153 pu? presentare uno spessore dell?ordine di grandezza della lunghezza d?onda del punto di energia massimo dello spettro della radiazione solare, diviso per quattro volte l?indice di rifrazione dello strato antiriflessione 158. Se la regione metallica 152 e? costituita da platino dello spessore di 100 A, un adatte strato anti-riflessione 158 sar? costituito da ossido di zirconio dello spessore di circa 500 A con un indice di rifrazione pari a 2,1.
La barriera di Schottky, formata all?interfaccia fra le regioni 150 e 152 fa in modo che i fotoni provenienti dalla radiazione solare possano produrre veicoli di corrente nella lega 146, che vengono raccolti come corrente dall?elettrodo a griglia 156. Uno strato di ossido (non mostrato)pu?? essere aggiunto fra gli strati 150 e 152 per produrre una cella solare tipo (semiconduttore isolatore metallico).
Oltre alla barriera di Schottky o alla cella solare MIS mostrata nella figura 6, vi sono tipi di cella solare che utilizzano giunzioni p-n nel corpo della lega amorfa facente parte delle stesse, formate in base a successivi stadi di deposizione, compensazione o alterazione e drogaggio del tipo di quelli in precedenza descritti. Queste altre forme di celle solari sono illustrate in modo generico nella figura 7 come pure nelle figure 10 ed 11?
Quzste strutture comprendono in generale un elettrodo trasparente 164 attraverso cui l?energia della radiazione solare penetra nel corpo della cella solare implicata. Fra questo elettrodotrasparente ed un elettrodo opposto 166 si trova una lega amorfa 168 depositata, formata in conformit? con l'invenzione che comprende preferibilmente silicio, inizialmente compensato nel modo in precedenza descritto. In questa lega amorfa 168, vi sono almeno due regioni adiacenti 170 e 172 in cui la lega amorfa presenta regioni drogate rispettivamente in modo opposto, la regione 170 essendo mostrata come regione a conduttivit? n e la regione 172 essendo mostrata come regione a conduttivit? p. Il drogaggio delle regioni 170 e 172 ? sufficiente soltanto a muovere i livelli di Fermi verso le bande di valenza e di conduzione implicate in modo che la conduttivit? al buio rimanga ad un basso valore, ottenuto attraverso il metodo di regolazione e compensazione o alterazione della banda, secondo l?invenzione? La lega 168 presenta un?elevata conduttivit?, regioni interfacciali 174 e 176 a contatto ohmico, altamente drogate, del medesimo tipo di conduttivit? della regione adiacente della lega 168. le regioni legate 174 e 176 sono a contatto rispettivamente con gli elettrodi 164 e 166.
Riferendosi ora alla figura 0, viene illustrata un?altra applicazione di una lega amorfa utilizzata in un dispositivo foto-rivelatore, 17 la cui resistenza varia con la quantit? di luce che va a battere su di esso. Una lega amorfa 180 dello stesso e' compensata o alterata in conformit? con l?invenzione, non presenta giunzioni tipo p-n come nella forma realizzativa mostrata nella figura 7 ed e' collocata fra un elettrodo trasparente 182 ed un elettrodo a substrato 184? In un dispositivo fotorivelatore, e' desiderabile avere una conduttivit? al buio minima e pertanto la lega amorfa 180 presenta una regione 186 non drogata, ma compensata o alterata, e regioni 188 e 190 pesantemente drogate del medesimo tipo di conduttivit? formanti un contatto a bassa resistenza ohmica con gli elettrodi 182 e 184, che possono formare un substrato per la lega 180?
Riferendosi alla figura 9, viene illustrato un dispositivo 192 per la produzione di immagini elettrostatiche (del tipo di un cilindro per erografia) ? Il dispositivo 192 presenta una tassa conduttivit? al buio, una soglia di lunghezza
d?onda selettiva, una lega amorfa 194 non drogata o leggermente p-drogata, depositata su un adatto substrato 196 quale un cilindro o tamburo.
Le spressioni, usate nel presente contesto, "agenti o materiali di condensazione, ed agenti, elementi o materiali di alterazione, o alte, rant?" significano materiali che vengono incorporati nella lega amorfa per alterare o cambiare la struttura della stessa, quali fluoro (e idrogeno) attivato incorporato nella lega amorfa contenente silicio per formare una lega di composizione s?licio/fluoro/idrogeno amorfa, avente una bassa densit? di stati localizzati nell?intervallo di energia. Il fluoro (e idrogeno) attivato ? legato al silicio nella lega e riduce la densit? degli stati localizzati ivi presenti e, a motivo della piccola dimensione degli atomi di fluoro e di idrogeno, essi vengono entrambi facilmente introdotti nella leva amorfa senza un sostanziale spostamento degli atomi di silicio e dei loro rapporti nella lega amorfa.
Ci?? e' vero in modo particolarissimo, a causa delle estrema elettronegativit?, specificit? e reattivit? del fluoro, tutte le quali caratteristiche organizzano l'ordine chimico locale delle leghe attraverso l'energia induttivo del fluoro l?attitudine del fluoro a legarsi aia con silicio che con idrogeno d? come risultato la formazione di leghe con un minino di stati di difetto localizzati nell'intervallo di energia.
Riferendosi ora alla figura 10, viene illustrata una cella solare 198, avente un substrato 200 che pu? essere vetro oppure un feltro flessibile formato da acciaio inossidabile o alluminio. substrato 200 presenta l'ampiezza e la lunghezza desiderate ed uno spessore preferibilmente di almeno 3 millesimi di pollice (0,0762 mm). Il substrato presenta uno strato isolante 202 su di esso depositato attraverso il processo della presente invenzione, oppure mediante un processo di tipo traizionale quale un processo di deposizione chimica, deposizione da vapore o anodizzazione nel caso di un substrato di alluminio, lo strato 202, ad esempio, dello spessore di circa 5 micron, pu?' essere fatto di un ossido metallico. Per un substrato di alluminio, esso consiste preferibilmente di ossido di alluminio
e per un substrato di acciaio inossidabile, esso pu? essere costituito da biossido di silicio od altro adatto vetro.
Un elettrodo 204 ? depositato in uno o pi? strati sullo strato 202 per formare un elettrodo di base per una cella 198. Lo strato o gli strati a carattere di elettrodo 204 sono depositati mediante deposizione da vapore, che costituisce un processo di deposizione relativamente rapido. Gli strati ad elettrodo sono preferibilmente elettrodi di metallo riflettente, di molibdeno, alluminio, cromo o acciaio inossidabile per una cella solare o un dispositivo fotovoltaico. L'elettrodo riflettente e' preferibile dal momento che, in una cella solare, luce non assorbita che passi attraverso la lega semiconduttrice viene riflessa dagli strati di elettrodo 204 dove essa passa nuovamente attraverso la lega semiconduttrice che quindi assorbe una ulteriore quantit? dell?energia luminosa per aumentare l?efficienza del dispositivo?
Il substrato 200 viene poi posto nell'ambiente di deposizione? Gli specifici esempi mostrati nelle figure 10 e 11 sono illustrativi di alcuni dispositivi a giunzione n-i-n che possono essere fabbricati utilizzando i metodi ed i materiali perfezionati secondo l'invenzione. Ciascuno dei dispositivi illustrati nelle figure 10 e 11, presenta un corpo legato avente uno spessore globale compreso Tra circa
3.000 e 30.000 angstrom? Questo spessore garantisce che non vi siano fori a punta di spillo od altri difetti fisici nella struttura e che vi sia una efficienza di assorbimento di luce massima. Un materiale di maggior spessore pu? assorbire una maggior quantit? di luce, ma, ad un certo spessore, non generer?
una maggior quantit? di corrente, dal momento che uno spessore maggiore consente una maggior ricombinazione delle coppie elettrone-lacuna generate dalla luce. (E? sottinteso che gli spessori dei vari strati mostrati nelle figure da 6 ad 11 non sono riportati in scala).
Riferendosi dapprima alla formazione del dispositivo 198, il dispositivo viene formato depositando dapprima uno strato 206 di lega n+ pesantemente drogata, sull?elettrodo 204. Una volta che lo strato n<+>, 205, ? depositato, uno strato 208 di lega (i) intrinseco viene depositato su di esso.
Lo strato intrinseco 208 e' seguito da uno strato 210 di lega p conduttivo, fortemente drogato, depositato come strato semiconduttore finale. Gli strati di lega amorfi 205, 208 e 210 formano gli strati attivi del dispositivo 198.
Sebbene ciascuno dei dispositivi illustrati nelle figure 10 ed 11 possano avere altri inpieghi, essi verranno ora descritti come dispositivi fotovoltaici. Stilizzato come dispositivo fotovoltaico, lo strato p+selezionato esterno, 210 e' uno strato di lega a basso a ssorbimento di luce, alta conduttivit?. Lo strato di lega intrinseco 208 presenta di preferenza una soglia di lunghezza d'onda regolata per una fotor?sposta solare, un elevato assorbimento di luce, una bassa conduttivit? al buio ed una elevata fotoconduttivit?. Lo strato di lega inferiore, 204 e' uno strato n a basso a ssorbimento di luce, elevata conduttivit?. Lo spessore del dispositivo globale fra la superficie interna dello strato elettrodico 206 e la superficie superiore dello strato p+ 210 ? , come in precedenza stabilito, dell'ordine di almeno circa 3.000 angstrom. Lo spessore dello strato a drogaggio n+, 206, e ' preferibilmente compreso nell'intervallo fra circa 50 e 500 angstrom. Lo spessore della lega amorfa intrinseca 208 e' preferibilmente compreso fra 3.000 e 30.000 angstrom. Lo spessore dello strato superiore di contatto p+, 210 e' pure preferibilmente compreso fra 50 e 500 angstrom. A causa della minor lunghezza di diffusione dei fori lo strato p sar? generalmente quanto pi? sottile possibile, dell?ordine di 50-150 angstrom. Inoltre, lo stra to esterno (in.questo caso strato p+ 210), sia di tipo n che p , verr? mantenuto quanto pi?.sottile possibile allo scopo di evitare assorbimento di luce in tale strato di contatto.
n secondo tipodi dispositivo a giunzione
, ? illustrato nella figura 11. In questo dispositivo, un primo strato 4 e' depositato sullo strato elettrodico 204' seguito da
uno strato 216 di lega amorfa intrinseca, uno strato 218 di lega amorfa n ed uno strato 220 esterno di lega amorfa Inoltre, quantunque lo strato di lega intrinseco, 208 o 216 (nelle figure 10 ed 11) sia una lega amorfa, gli altri strati non sono cos? limitati e potranno ad esempio, essere policristallini, come ad esempio lo strato 214 (L' inverso della struttura delle figure 10 ed U , non illustrato, pu? pure essere utilizzato).
Seguendo la deposizione dei vari strati di lega semiconduttrice nell?ordine desiderato per i dispositivi 198 e 212, viene effettuato un ulteriore stadio di deposizione, preferibilmente
nel medesimo ambiente di deposizione. In questo stadio, viene aggiunto tino strato 222 tipo TCO (ossido trasparente conduttivo) che, ad esempio, pu? essere un ossido di indio e stagno (ITO), cadmio stannato oppure ossido di stagno drogato ? Lo strato TCO verr? aggiunto successivamente alla post-compensazione di fluoro (e idrogeno) se le pellicole non verranno depositate con uno o pi? dei desiderati elementi di compensazione o alterazione ivi presenti. Inoltre, gli altri elementi di compensazione o alterazione, in precedenza descritti, possono essere aggiunti mediante postcompensazione.
Una griglia a elettrodo 224 pu? essere aggiunta, volendo, all?uno o all?altro dei dispositivi 198 e 212. Per un dispositivo avente una area sufficientemente piccola, lo strato tipo TCO 222 e' in generale sufficientemente conduttivo perche' la griglia 224 non risulti necessaria per un buon rendimento (efficienza) del dispositivo. Se il dispositivo presenta un?area sufficientemente grande oppure se la conduttivit? dello strato 222, del tipo TCO e' insufficiente, la griglia 224 pu? essere disposta sullo strato 222 in modo da abbreviare il percorso del veicolo ed aumentare l?efficienza d? conduzione dei dispositivi.
Ciascuno degli strati di lega semiconduttrice del dispositivo pu? essere depositato sul substrato elettrodico di base attraverso il processo della presente invenzione ed entro la medesima camera. E'
solo necessario introdurre l?appropriato gas contenente fluoro ed altri gas, ed aprire le persiane
come in precedenza descritto in relazione di serie, S per formare gli strati di lega di appropriata conduttivit? ed appropriato spessore.
Il materiale semiconduttore viene depositato sul substrato che viene riscaldato fino alla temperatura di deposizione desiderata per ciascuno
strato di lega. Gli strati drogati dei dispositivi vengono depositati a varie temperature comprese
nell'intervallo fra 200 e circa 1000?C, dipendentemente dalla forma del materiale impiegato. Il limite superiore della temperatura del substrato ?
dovuto in parte al tipo di substrato metallico utilizzato. Per l'alluminio, la temperatura superiore non dovr? superare circa 600?C e, per l?acciaio inossidabile, essa potr? andare oltre circa 1000?C.
Le concentrazioni di drogaggio vengono variate in modo da produrre la desiderata conduttivit? di
tipo n oppure mano a mano che gli strati di lega si depositano per ciascun dispositivo. Per strati a drogaggio n oppure p, il materiale viene drogato con 5-100 ppm di materiale drogante mano a

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI
    1. Metodo per produrre una lega in fase solida, caratterizzato dalla formazione di un plasma reattivo da fluoro gassoso fra un substrato ed almeno un bersaglio costituito da materiale in fase solida, presentante almeno un elemento che deve essere incorporato in detta lega in modo da far s? che detto almeno unico elemento sia incorporato in detto plasma e da far s? che detto plasma depositi una pellicola di detta lega, detta lega presentando caratteristiche che riflettono quelle sia di detto plasma che di detto almeno unico elemento, cos? da fornire un materiale legato in fase solida con perfezionate caratteristiche controllate.
    2. metodo secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dallo stadio di introduzione di idrogeno gassoso fra detto substrato e detto bersaglio di materiale in fase solida?
    5. Metodo per produrre una lega mediante deposizione in fase chimica, caratterizzato dalla formazione di un campo elettrico fra almeno un bersaglio costituito da materiale in fase solida, presentante almeno un elemento che deve essere incorporato in una massa di lega depositata ed un substrato da esso distanziato, introduzione di un gas fra detto substrato e detto bersaglio, formazione di un plasma fra detto substrato e detto bersaglio per rimuovere detto almeno unico elemento da almeno un bersaglio e depositare in tal modo almeno detto elemento su detto substrato er formare detta massa legata, detto gas comprendendo almeno fluoro od un composto contenente fluoro
    4. Metodo secondo la rivendicazione 3, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto almeno unico elemento e? silicio.
    5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni3 o 4, ulteriormente caratterizzato dal fatto che dettobersaglio costituito da materiale in fase solida include almeno un componente del gruppo consistente di germanio, stagno o piombo.
    6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto bersaglio costituito da materiale in fase solida include almeno un componente del gruppo consistente di boro, alluminio, gallio, indio, o tallio.
    7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto bersaglio costituito da materiale in fase solida include almeno carbonio.
    8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto bersaglio costituito da materiale in fase solida include almeno un componente del gruppo consistente di fosforo, arsenico, antimonio e bismuto.
    9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto gas ? fluoro gassoso?
    10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto gas e' tetrafluoruro di silicio gassoso?
    11 Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 8, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto campo elettrico ? un campo elet tr?co a radiofrequenza, unidirezionale, oppure ad audiofrequenza ?
    12, Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto bersaglio costituito da materiale in fase solida include almeno silicio e che detto gas ? fluoro gassoso.
    13 Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 3 o 4, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto bersaglio costituito da materiale in fase solida include almeno silicio e che detto gas ? tetrafluoruro di silicio gassoso.
    14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 14 ulteriormente caratterizzato dallo stadio di introduzione di un primo gas ad azione dilavante fra detto substrato e detto bersaglio per ridurre il livello di deposizione di detta massa legata su detto substrato.
    15. Metodo secondo la rivendicazione 14, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto primo gas ad azione dilavante ? ossigeno.
    16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14 o 15, ulteriormente caratterizzato dallo stadio di introduzione di un secondo gas dilavante fra detto substrato e detto bersaglio per ridurre il livello di rimozione di detto almeno unico elemento da detto bersaglio.
    17. Metodo secondo la rivendicazione 16, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto secondo gas ad azione dilavante ? idrogeno?
    18 Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 17 ulteriormente caratterizzato dallo stadio di instaurazione di una tensione di polarizzazione fra detto substrato e detto bersaglio, e variazione di detta tensione di polarizzazione per control lare il livello con cui detto almeno unico elemento viene incorporato in detta massa di lega depositata.
    19 Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 18, ulteriormente caratterizzato dallo stadio di realizzazione di una pluralit? di bersagli di materiale in fase solida, ciascuno di detti bersagli presentando almeno un elemento che deve essere incorporato in detta massa di lega depositata 20. Metodo secondo la rivendicazione 19 caratteriszato dallo stadio di esposizione sequenziale di certi omponenti di detta pluralit? di bersagli a detto plasma per depositare una massa legata su detto substrato avente una struttura stratificata di composizioni differenti.
    21. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19 o 20, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detti bersagli costituiti da materiale in fase solida comprendono carbonio ed almeno un componente del gruppo consistente di boro, alluminio, indio e tallio, e che detto gas ? tetrafluoruro di silicio gassoso.
    22. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19 o 20, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detti bersagli costituiti da materiale in fase solida comprendono silicio ed almeno un componente del gruppo consistente di germanio stagno e piombo, e che detto gas e' fluoro gassoso, oppure tetrafluoruro di silicio gassoso.
    23. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 19, 20 o 22, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detti bersagli costituiti da materiale in fase solida comprendono almeno silicio, germanio e stagno, e che detto gas ? fluoro gassoso oppure tetrafluoruro di silicio gassoso.
    24. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 22, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto bersaglio costituito da materiale in fase solida comprende l?ossido di detto almeno unico elemento.
    25 Metodo secondo la rivendicazione 18, ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto metodo forma un solo stadio in un processo a pi? stadi per formare strati di lega, successivamente depositatici opposto tipo di conduttivit?
    lo strato di tipo n essendo formato esponendo al plasma, durante la deposizione dello strato, un bersaglio di materiale in fase solida comprendente un elemento drogante di,tipo n che viene depositato con lo strato depositato, dando luogo ad uno strato di tipo n, e lo strato di tipo essendo formato mediante esposizione al plasma durante la deposizione dello strato, di un altro bersaglio di materiale in fase solida comprendente un elemento drogante di tipo che viene depositato con lo strato depositato in modo da produrre uno strato di tipo p.
    26 Metodo secondo la rivendicazione 24, ulteriormente caratterizzato dal fatto che viene depositato, fra i suddetti strati a drogaggio p ed n, uno strato legato amorfo intrinseco in cui non ? presente un elemento drogante di tipo p o di tipo n.
    27. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 23 ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto metodo comprende la realizzazione di un bersaglio costituito da materiale in fase solida, recante un elemento drogante di tipo o di tipo n, e la deposizione di almeno una porzione di detta lega con uno degli elementi drogan_ ti di tipo ? o di tipo n ivi presenti, per formare una lega del tipo a conduttivit? p o a conduttivit? n.
    28. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 23, ulteriormente caratterizzato dal fatto che si fa reagire il fluoro nel plasma con detto elemento rimosso e successivamente si fa depositare detto elemento rimosso con il fluoro su detto substrato, in modo da ottenere detta massa legata
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