JP2017092066A - 光電変換層の製造方法及び光電変換素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、ガラス板である基板上に、スパッタリング法を用いて、Moを含む複数の層を有する第1電極層が形成された。次に、I族元素であるCu並びにIII族元素であるIn及びGaを有する第1の前駆体層が、スパッタリング法を用いて、第1電極層上に形成された。第1の前駆体層において、I族元素であるCuの原子数のIII族元素(In及びGa)の原子数に対する比は、1.0〜1.2であった。次に、第1の前駆体層を、VI族元素であるSeを含む雰囲気において加熱(基板温度が約400〜500℃)して、第1の前駆体層とSeとの化合物を形成し、第2の前駆体層を得た。Seを含む雰囲気は、セレン化水素(H2Se)を用いて形成した。次に、スパッタリング法を用いて、第2の前駆体層上に、III族元素であるInを有する層を形成して、積層体を得た。次に、積層体を、VI族元素であるSを含む雰囲気において加熱(基板温度が約500〜650℃)し、積層体とSとの化合物を形成して、実施例1の光電変換層を得た。Sを含む雰囲気は、硫化水素(H2S)を用いて形成した。
まず、ガラス板である基板上に、スパッタリング法を用いて、Moを含む複数の層を有する第1電極層が形成された。次に、I族元素であるCu並びにIII族元素であるIn及びGaを有する前駆体層が、スパッタリング法を用いて、第1電極層上に形成された。前駆体層において、I族元素であるCuの原子数のIII族元素(In及びGa)の原子数に対する比は、0.85〜0.95であった。次に、前駆体層を、VI族元素であるSe(セレン)を含む雰囲気において加熱(基板温度が約400〜500℃)してセレン化した後、更に、VI族元素であるS(硫黄)を含む雰囲気において加熱(基板温度が約500〜650℃)して硫化して、比較例1の光電変換層を得た。ここで、Seを含む雰囲気は、セレン化水素(H2Se)を用いて形成し、Sを含む雰囲気は、硫化水素(H2S)を用いて形成した。
11 基板
12 第1電極層
13 光電変換層
13a 第1の前駆体層
13b 第2の前駆体層
13c III族元素を有する層
13c 積層体
14 バッファ層
15 第2電極層
Claims (11)
- I族元素及びIII族元素を有し、I族元素の原子数のIII族元素の原子数に対する比が1よりも大きい第1の前駆体層を形成する第1工程と、
前記第1の前駆体層とVI族元素との化合物を形成して、第2の前駆体層を得る第2工程と、
前記第2の前駆体層上にIII族元素を有する層を形成して、前記第2の前駆体層と前記III族元素を有する層とが積層された積層体を得る第3工程と、
前記積層体とVI族元素との化合物を形成して、光電変換層を得る第4工程と、
を備える光電変換層の製造方法。 - 前記第3工程では、前記積層体におけるI族元素の原子数のIII族元素の原子数に対する比が1よりも小さくなるように、前記III族元素を有する層を形成する請求項1に記載の光電変換層の製造方法。
- 前記第1工程において、前記第1の前駆体層をスパッタリング法を用いて形成する請求項1又は2に記載の光電変換層の製造方法。
- 前記第3工程において、前記III族元素を有する層をスパッタリング法を用いて形成する請求項1〜3の何れか一項に記載の光電変換層の製造方法。
- 前記第1工程では、III族元素としてインジウム及びガリウムを用いて、前記第1の前駆体層を形成する請求項1〜4の何れか一項に記載の光電変換層の製造方法。
- 前記第2工程では、VI族元素としてセレンを用いて、前記第1の前駆体層とVI族元素との化合物を形成し、
前記第3工程では、III族元素としてインジウムを用いて、前記第2の前駆体層上に前記III族元素を有する層を形成し、
前記第4工程では、VI族元素として硫黄を用いて、前記積層体とVI族元素との化合物を形成する請求項1〜5の何れか一項に記載の光電変換層の製造方法。 - 前記第3工程では、III族元素としてインジウム及びガリウムを用いて、前記第2の前駆体層上に前記III族元素を有する層を形成する請求項1〜4の何れか一項に記載の光電変換層の製造方法。
- 前記第2工程では、VI族元素としてセレンを用いて、前記第1の前駆体層とVI族元素との化合物を形成し、
前記第4工程では、VI族元素としてセレンを用いて、前記積層体とVI族元素との化合物を形成する前記請求項7に記載の光電変換層の製造方法。 - 前記第2工程では、前記第1の前駆体層を、VI族元素を含む雰囲気において加熱して、前記第1の前駆体層とVI族元素との化合物を形成する請求項1〜8の何れか一項に記載の光電変換層の製造方法。
- 前記第4工程では、前記積層体を、VI族元素を含む雰囲気において加熱して、前記積層体とVI族元素との化合物を形成する請求項1〜9の何れか一項に記載の光電変換層の製造方法。
- 第1電極層上に光電変換層を形成する光電変換層形成工程であって、
I族元素及びIII族元素を有し、I族元素の原子数のIII族元素の原子数に対する比が1よりも大きい第1の前駆体層を、前記第1電極層上に形成する第1工程と、
前記第1の前駆体層とVI族元素との化合物を形成して、第2の前駆体層を得る第2工程と、
前記第2の前駆体層上にIII族元素を有する層を形成して、前記第2の前駆体層と前記III族元素を有する層とが積層された積層体を得る第3工程と、
前記積層体とVI族元素との化合物を形成して、光電変換層を得る第4工程と、
を有する光電変換層形成工程と、
前記光電変換層上に、第2電極層を形成する第2電極層形成工程と、
を備える光電変換素子の製造方法。
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