JP2855300B2 - Non-single-crystal germanium semiconductor - Google Patents

Non-single-crystal germanium semiconductor

Info

Publication number
JP2855300B2
JP2855300B2 JP4119846A JP11984692A JP2855300B2 JP 2855300 B2 JP2855300 B2 JP 2855300B2 JP 4119846 A JP4119846 A JP 4119846A JP 11984692 A JP11984692 A JP 11984692A JP 2855300 B2 JP2855300 B2 JP 2855300B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crystal
semiconductor
gas
layer
germane
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 - Fee Related
Application number
JP4119846A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05291136A (en
Inventor
恵志 斉藤
俊光 狩谷
勇蔵 幸田
達行 青池
光行 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP4119846A priority Critical patent/JP2855300B2/en
Publication of JPH05291136A publication Critical patent/JPH05291136A/en
Priority to US08/188,731 priority patent/US5371380A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2855300B2 publication Critical patent/JP2855300B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非晶質ゲルマニウム半
導体(微結晶ゲルマニウム半導体を含む)、多結晶ゲル
マニウム半導体、非晶質シリコンゲルマニウム半導体
(微結晶シリコンゲルマニウム半導体を含む)、多結晶
シリコンゲルマニウム半導体等の非単結晶ゲルマニウム
半導体に関するものである。
The present invention relates to an amorphous germanium semiconductor (including a microcrystalline germanium semiconductor), a polycrystalline germanium semiconductor, an amorphous silicon germanium semiconductor (including a microcrystalline silicon germanium semiconductor), and a polycrystalline silicon germanium. The present invention relates to a non-single-crystal germanium semiconductor such as a semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】非晶質シリコン半導体、多結晶シリコン
半導体等の、シリコン半導体膜は、電子写真用光受容部
材、太陽電池、薄膜トランジスター、光センサー等の光
電変換素子、半導体素子に応用されている。特に太陽電
池において、光劣化の問題や変換効率向上等のため、更
なる膜質の向上が望まれている。
2. Description of the Related Art Silicon semiconductor films, such as amorphous silicon semiconductors and polycrystalline silicon semiconductors, have been applied to photoreceptive members for electrophotography, solar cells, thin film transistors, photoelectric conversion elements such as photosensors, and semiconductor elements. I have. In particular, in solar cells, further improvement in film quality is desired for problems such as light degradation and improvement in conversion efficiency.

【0003】最近、通常の太陽電池、薄膜トランジスタ
ー等に使われている非晶質シリコン半導体において、該
半導体膜中に存在するマイクロボイドの平均半径が4〜
5Åで密度が2×1019(cm-3)以上含有されている
ことが報告されている(’Characterizat
ion of microvoids in devi
ce−quality hydrogenated a
morphous silicon by small
−angle X−ray scattering a
nd infrared measurement
s’,A.H.Mahan,D.L.Williams
on,B.P.Nelson and R.S.Cra
ndall,Physical Review B V
ol.40,No.17,15 Dec.1989−
I,12024;’Small−angle X−ra
y scattering from microvi
ds in the a−SiC:H alloy’,
A.H.Mahan,B.P.Nelson and
D.L.Williamson,IEEE.TRANS
ACTIONS ON ELECTRON DEVIC
ES VOL.36,No.12,DEC.1989,
2859)。また、該論文中にこれらのマイクロボイド
が、バンド端状態や再結合中心に関係することが示唆さ
れている。また更に、これらのマイクロボイド内には、
水素原子が結合していて、この水素原子は、ボイド内で
動くことができる。そしてこのことが光劣化に関係して
いることが示唆されている。
Recently, in an amorphous silicon semiconductor used for a normal solar cell, a thin film transistor, or the like, the average radius of microvoids present in the semiconductor film is 4 to 4.
It has been reported that the density is 2 × 10 19 (cm −3 ) or more at 5 ° (“Characterizat”).
ion of microvoids in devi
ce-quality hydrogenated a
morphous silicon by small
-Angle X-ray scattering a
nd infrared measurement
s', A. H. Mahan, D .; L. Williams
on, B. P. Nelson and R.S. S. Cra
ndall, Physical Review BV
ol. 40, no. 17, 15 Dec. 1989-
I, 12012; 'Small-angle X-ra
y scattering from microvi
ds in the a-SiC: Halloy ',
A. H. Mahan, B .; P. Nelson and
D. L. Williamson, IEEE. TRANS
ACTIONS ON ELECTRON DEVIC
ES VOL. 36, no. 12, DEC. 1989,
2859). The paper also suggests that these microvoids are related to the band edge state and the recombination center. Furthermore, in these microvoids,
A hydrogen atom is attached and this hydrogen atom can move in the void. It is suggested that this is related to light degradation.

【0004】しかしながら、非単結晶ゲルマニウム半導
体については、前記のような報告はされていない。
[0004] However, there has been no report on a non-single-crystal germanium semiconductor as described above.

【0005】本発明者らの研究によると、従来の非単結
晶ゲルマニウム半導体のマイクロボイド(micro
voide)形状をSTM(scanning tun
neling microscope)で観察すると、
円型、楕円型で深さが1〜4原子の形状が観察された。
またマイクロボイドの周りの原子の配置からマイクロボ
イドの周辺に応力があることが推定された。
According to the research conducted by the present inventors, it has been found that a conventional non-single-crystal germanium semiconductor has a micro void.
(void) shape to STM (scanning tun)
observing with the "nelling microscope"
Circular and elliptical shapes with a depth of 1 to 4 atoms were observed.
In addition, it was estimated from the arrangement of the atoms around the microvoids that there was a stress around the microvoids.

【0006】更に、前記論文と同様にSAXS(sma
ll angle X−ray scatterin
g)法で測定すると、従来の非単結晶ゲルマニウム半導
体では、マイクロボイドの平均半径は4〜7Åで密度が
2×1019(cm-3)以上観測された。このように従来
の非単結晶ゲルマニウム半導体では、かなりの数ゲルマ
ニウム原子の結合に、結晶の結合からかなりずれた歪が
あるものと考えられる。
Further, similarly to the above-mentioned paper, SAXS (sma
ll angle X-ray scatterin
When measured by the g) method, in the conventional non-single-crystal germanium semiconductor, the average radius of microvoids was 4 to 7 ° and the density was 2 × 10 19 (cm −3 ) or more. As described above, in the conventional non-single-crystal germanium semiconductor, it is considered that the bond of a considerable number of germanium atoms has a strain considerably deviated from the bond of the crystal.

【0007】このようなゲルマニウム原子の歪は、不純
物のドーピングを行った場合に、不純物の活性化を妨
げ、ドーピング効率を低下させていた。また、マイクロ
ボイド中に不純物がトラップされ、不純物が不活性のま
ま結合している場合もあった。更にこのようなマイクロ
ボイドや該マイクロボイドに伴う歪等によって電荷の移
動度も低下していた。
[0007] Such a distortion of the germanium atom prevents the activation of the impurity when the impurity is doped, and lowers the doping efficiency. In some cases, impurities are trapped in the microvoids and the impurities are bonded in an inactive state. Furthermore, the mobility of the electric charge is also reduced due to such microvoids and the strains associated with the microvoids.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マイ
クロボイドの平均半径が小さく、密度が少ない非晶質ゲ
ルマニウム半導体、多結晶ゲルマニウム半導体、非晶質
シリコンゲルマニウム半導体、多結晶シリコンゲルマニ
ウム半導体等の非単結晶ゲルマニウム半導体を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an amorphous germanium semiconductor, a polycrystalline germanium semiconductor, an amorphous silicon germanium semiconductor, a polycrystalline silicon germanium semiconductor, etc., in which the average radius of microvoids is small and the density is low. A non-single-crystal germanium semiconductor.

【0009】本発明の他の目的は、不純物が拡散しにく
い非単結晶ゲルマニウム半導体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a non-single-crystal germanium semiconductor in which impurities hardly diffuse.

【0010】本発明の他の目的は、不純物のドーピング
効率の良い非単結晶ゲルマニウム半導体を提供すること
にある。
Another object of the present invention is to provide a non-single-crystal germanium semiconductor with high impurity doping efficiency.

【0011】本発明の他の目的は、複数の非単結晶ゲル
マニウム半導体層を積層した場合に密着性の良い非単結
晶ゲルマニウム半導体を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a non-single-crystal germanium semiconductor having good adhesion when a plurality of non-single-crystal germanium semiconductor layers are stacked.

【0012】本発明の他の目的は、良質な特性を示す接
合を形成し得る非単結晶ゲルマニウム半導体を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a non-single-crystal germanium semiconductor capable of forming a junction exhibiting good characteristics.

【0013】本発明の他の目的は、薄膜でも十分に使用
できる非単結晶ゲルマニウム半導体を提供することにあ
る。
Another object of the present invention is to provide a non-single-crystal germanium semiconductor which can be sufficiently used even in a thin film.

【0014】本発明の他の目的は、電荷の移動しやすい
非単結晶ゲルマニウム半導体膜を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a non-single-crystal germanium semiconductor film in which electric charges are easily transferred.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にお
ける問題点を解決し、上記目的を達成すべく、本発明者
らが鋭意研究を重ねた結果完成に至ったものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been completed as a result of intensive studies by the present inventors to solve the problems in the prior art and to achieve the above object.

【0016】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体膜
は、少なくともゲルマニウム原子と、水素原子又は/及
びハロゲン原子を含有する非単結晶ゲルマニウム半導体
膜において、該半導体膜中に存在するマイクロボイドの
平均半径が3.5Å以下で密度が1×1019(cm-3
以下であることを特徴としている。
In the non-single-crystal germanium semiconductor film of the present invention, in a non-single-crystal germanium semiconductor film containing at least germanium atoms and hydrogen atoms and / or halogen atoms, the average radius of microvoids present in the semiconductor film is reduced. 3.5 × or less and density 1 × 10 19 (cm -3 )
It is characterized as follows.

【0017】以上のような構成上の特徴を有する本発明
の非単結晶ゲルマニウム半導体は、該半導体中に添加し
た不純物が拡散しにくいという効果がある。
The non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention having the above-described structural characteristics has an effect that impurities added to the semiconductor are difficult to diffuse.

【0018】また、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導
体は、不純物のドーピング効率の良いという効果があ
る。
Further, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has the effect that the impurity doping efficiency is high.

【0019】また更に、本発明の非単結晶ゲルマニウム
半導体は、複数の非単結晶ゲルマニウム半導体層を積層
した場合に、密着性の良いという効果がある。
Still further, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has an effect that good adhesion is obtained when a plurality of non-single-crystal germanium semiconductor layers are stacked.

【0020】また加えて、本発明の非単結晶ゲルマニウ
ム半導体は、良質な特性を示す接合を形成し得るという
効果がある。
In addition, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has an effect that a junction exhibiting good quality can be formed.

【0021】また更に加えて、本発明の非単結晶ゲルマ
ニウム半導体は、薄膜でも絶縁破壊しにくいという効果
がある。
Still further, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has an effect that dielectric breakdown is difficult even in a thin film.

【0022】その上、本発明の非単結晶ゲルマニウム半
導体は、電荷の移動がしやすいという効果がある。
In addition, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has an effect that charges can easily move.

【0023】その上加えて、本発明の非単結晶ゲルマニ
ウム半導体は、非単結晶シリコン半導体と接合を形成し
た場合に界面準位が少ないという効果がある。
[0023] In addition, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has an effect that the interface level is small when a junction is formed with a non-single-crystal silicon semiconductor.

【0024】更に、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導
体に、シリコン原子を添加することによって禁制帯幅を
制御することができる。
Further, the forbidden band width can be controlled by adding silicon atoms to the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention.

【0025】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体につ
いて、さらに詳細に構成を説明する。
The structure of the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention will be described in more detail.

【0026】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体にお
いて、非単結晶ゲルマニウム半導体が非晶質ゲルマニウ
ム半導体の場合、該半導体中に含有される水素原子の含
有量は、好ましくは1〜30at%であり、最適には5
〜25at%である。また水素の結合状態としてはGe
−H結合(IRスペクトルで1880cm-1ピーク)と
GeH2結合(IRスペクトルで1980cm-1ピー
ク)との面積比(各ピークでのガウス分布を仮定)[G
eH2]/[GeH]が1/20以下であることが好ま
しいものである。
In the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention, when the non-single-crystal germanium semiconductor is an amorphous germanium semiconductor, the content of hydrogen atoms contained in the semiconductor is preferably 1 to 30 at%, Optimally 5
2525 at%. The hydrogen bonding state is Ge
-H bond (1880 cm -1 peak in IR spectrum) and GeH 2 bond (1980 cm -1 peak in IR spectrum) (assuming Gaussian distribution at each peak) [G
[eH 2 ] / [GeH] is preferably 1/20 or less.

【0027】更に、本発明の非晶質ゲルマニウム半導体
中に含有されるハロゲン原子(特にフッ素原子が好まし
い)は、好ましくは0.1〜10at%、最適には0.
1〜5at%である。
Further, the halogen atom (fluorine atom is particularly preferable) contained in the amorphous germanium semiconductor of the present invention is preferably 0.1 to 10 at%, and most preferably 0.1 to 10 at%.
1 to 5 at%.

【0028】また更に、本発明の半導体中に含有される
マイクロボイドの平均半径は3.5Å以下でマイクロボ
イドの密度が1×1019(cm-3)以下であることが好
ましいものである。
Furthermore, it is preferable that the average radius of the microvoids contained in the semiconductor of the present invention is 3.5 ° or less and the density of the microvoids is 1 × 10 19 (cm −3 ) or less.

【0029】一方、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導
体が多結晶ゲルマニウム半導体の場合、該半導体中に含
有される水素原子の含有量は好ましくは0.1〜10a
t%、最適には0.1〜5at%である。また水素の結
合状態としては、GeH結合(IRスペクトルで188
0cm-1ピーク)とSiH2結合(IRスペクトルで1
980ピーク)との面積比(各ピークでガウス分布を仮
定)[GeH2]/[GeH]が1/10以下であるこ
とが好ましいものである。
On the other hand, when the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is a polycrystalline germanium semiconductor, the content of hydrogen atoms contained in the semiconductor is preferably 0.1 to 10 a.
t%, optimally 0.1 to 5 at%. The hydrogen bonding state is GeH bonding (188 in the IR spectrum).
0 cm -1 peak) and SiH 2 bond (1 in the IR spectrum).
(GeH 2 ) / [GeH] is preferably 1/10 or less (assuming a Gaussian distribution at each peak).

【0030】更に、本発明の多結晶ゲルマニウム半導体
中に含有されるハロゲン原子(特にフッ素原子が好まし
い)は、好ましくは0.1〜5at%、最適には0.1
〜3at%である。
Further, the halogen atom (fluorine atom is particularly preferable) contained in the polycrystalline germanium semiconductor of the present invention is preferably 0.1 to 5 at%, and most preferably 0.1 to 5 at%.
At3 at%.

【0031】また更に、本発明の半導体中に含有される
マイクロボイドの平均半径は3.5Å以下で、マイクロ
ボイドの密度が1×1019(cm-3)以下であることが
好ましいものである。
Further, the average radius of the microvoids contained in the semiconductor of the present invention is preferably 3.5 ° or less, and the density of the microvoids is preferably 1 × 10 19 (cm −3 ) or less. .

【0032】本発明において、マイクロボイドの平均半
径を3.5Å以下にすることによって、マイクロボイド
内に含有される水素原子によるGe−H−Geの三中心
結合が形成される可能性を増し、少ない水素含有量でゲ
ルマニウム原子の未結合手の補償や構造緩和を行うこと
ができる。
In the present invention, by setting the average radius of the microvoids to 3.5 ° or less, the possibility of the formation of a Ge—H—Ge three-center bond by hydrogen atoms contained in the microvoids is increased, Compensation and structural relaxation of dangling bonds of germanium atoms can be performed with a small hydrogen content.

【0033】またマイクロボイドの密度を1×10
19(cm-3)以下にすることによって、未結合手(da
ngling bond)や膜歪をさらに減少させるこ
とができる。
The density of microvoids is set to 1 × 10
By setting it to 19 (cm −3 ) or less, unbonded hands (da
ngling bond) and film distortion can be further reduced.

【0034】また更にマイクロボイドの大きさや数を本
発明の範囲にすることによって、非単結晶膜を積層する
場合の界面の状態を改善することができる。
Further, by setting the size and the number of the microvoids in the range of the present invention, the state of the interface when the non-single-crystal film is laminated can be improved.

【0035】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体にお
いて、マイクロボイドの密度を1×1019(cm-3)以
下にすることによって界面及び表面に存在するマイクロ
ボイドの面密度を2×10+11(cm-2)以下に減少さ
せることができる。
In the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention, by setting the density of microvoids to 1 × 10 19 (cm −3 ) or less, the surface density of microvoids existing at the interface and the surface is set to 2 × 10 +11 (cm 3 ). cm -2 ) or less.

【0036】またマイクロボイドの平均半径を3.5Å
以下にするので、界面及び表面の平滑性が向上してい
る。そのため、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体に
おいて、非単結晶ゲルマニウム半導体を積層する場合、
界面準位が減少し、また界面の歪も減少する。
The average radius of the microvoids is 3.5 °.
Since the content is set to the following, the smoothness of the interface and the surface is improved. Therefore, when the non-single-crystal germanium semiconductor is stacked in the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention,
The interface state is reduced, and the interface strain is also reduced.

【0037】更に加えて、本発明の非単結晶ゲルマニウ
ム半導体においてはマイクロボイドの平均半径が小さ
く、また密度が小さいため、不純物のドーピング効率が
改善されている。
In addition, in the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention, the average radius of the microvoids is small and the density is small, so that the impurity doping efficiency is improved.

【0038】すなわち、マイクロボイドの平均半径が小
さく、マイクロボイドの密度が小さいこと、及び含有す
るGeH2結合の割合が少ないことから、非単結晶ゲル
マニウム半導体の自由度が従来技術による非単結晶半導
体よりも減少している。その結果、本発明の非単結晶ゲ
ルマニウム半導体中に不純物をドーピングした場合に、
拘束力が増加または自由度が減少するため、不純物は4
配位で配位する可能性が増加し、不純物のドーピング効
率が増加する。
That is, since the average radius of the microvoids is small, the density of the microvoids is small, and the ratio of GeH 2 bonds contained is small, the degree of freedom of the non-single-crystal germanium semiconductor is smaller than that of the conventional non-single-crystal semiconductor. Than has been reduced. As a result, when impurities are doped in the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention,
Impurities are reduced to 4 due to increased binding or reduced degrees of freedom.
The possibility of coordination in coordination increases, and the doping efficiency of impurities increases.

【0039】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体にシ
リコン原子を添加し、非単結晶シリコンゲルマニウム半
導体とした場合、シリコン原子と水素原子の結合状態と
しては、Si−H結合(IRスペクトルで2000cm
-1ピーク)とSiH2結合(IRスペクトルで2070
〜2100cm-1ピーク)との面積比(各ピークでガウ
ス分布を仮定)[SiH2]/[SiH]が1/20以
下であることが好ましいものである。
When silicon atoms are added to the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention to form a non-single-crystal silicon-germanium semiconductor, the bonding state between silicon atoms and hydrogen atoms is Si-H bond (2000 cm in IR spectrum).
-1 peak) and SiH 2 bond (2070 in IR spectrum)
~2100Cm -1 peak) and the area ratio (assuming a Gaussian distribution for each peak) [SiH 2] / [SiH ] are those is preferably 1/20 or less.

【0040】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体は、
電子写真用光受容部材、太陽電池、薄膜トランジスタ
ー、光センサー等の光電変換素子、半導体素子ヘの応用
に適している。
The non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention comprises:
It is suitable for application to photoreceptors for electrophotography, solar cells, thin film transistors, photoelectric conversion elements such as optical sensors, and semiconductor elements.

【0041】図1は、本発明の非単結晶ゲルマニウム半
導体を応用した電子写真用光受容部材の模式的説明図で
ある。該電子写真用光受容部材104は、支持体101
上に電荷注入防止層102と光導電層103とを積層す
ることによって構成されている。
FIG. 1 is a schematic illustration of an electrophotographic light-receiving member to which the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied. The electrophotographic light receiving member 104 includes a support 101.
It is configured by stacking a charge injection prevention layer 102 and a photoconductive layer 103 thereon.

【0042】電荷注入防止層102は、正帯電用には周
期律表第IIIb族元素を本発明の非単結晶ゲルマニウ
ム半導体に添加し、負帯電用には周期律表第Vb族元素
を本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体に添加すること
が望ましいものである。
The charge injection preventing layer 102 is formed by adding a Group IIIb element of the periodic table to the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention for positive charging and a Group Vb element of the periodic table for negative charging according to the present invention. Is desirably added to the non-single-crystal germanium semiconductor.

【0043】更に、電荷注入防止層102には、非単結
晶ゲルマニウム半導体の中で特に微結晶ゲルマニウム半
導体及び多結晶ゲルマニウム半導体が適している。
Further, for the charge injection preventing layer 102, a microcrystalline germanium semiconductor and a polycrystalline germanium semiconductor are particularly suitable among the non-single-crystal germanium semiconductors.

【0044】また、光導電層103には、非単結晶ゲル
マニウム半導体の中で特に非晶質ゲルマニウム半導体が
適している。
For the photoconductive layer 103, an amorphous germanium semiconductor is particularly suitable among non-single-crystal germanium semiconductors.

【0045】加えて、各層の層厚は、電子写真プロセス
によって適宜決定されるべきことではあるが、電荷注入
防止層102の層厚としては、好ましくは100Å〜1
0μmであり、より好ましくは1000Å〜7μm、最
適には5000Å〜5μmである。光導電層103の層
厚としては、好ましくは1μm〜100μmであり、よ
り好ましくは5μm〜50μm、最適には10μm〜4
0μmである。
In addition, although the thickness of each layer should be appropriately determined by an electrophotographic process, the thickness of the charge injection preventing layer 102 is preferably 100 ° to 1 mm.
0 μm, more preferably 1000 ° to 7 μm, and most preferably 5000 ° to 5 μm. The layer thickness of the photoconductive layer 103 is preferably 1 μm to 100 μm, more preferably 5 μm to 50 μm, and most preferably 10 μm to 4 μm.
0 μm.

【0046】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体を電
子写真用像形成部材に応用した場合、帯電能の向上、感
度の向上、残留電荷は実質的になく、ゴーストも実質的
になく、画像流れも実質的になく、耐環境性も向上し、
非常に画質が安定し、長寿命であるなどの効果がある。
When the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied to an image forming member for electrophotography, the chargeability, the sensitivity, and the residual charge are substantially eliminated, the ghost is substantially eliminated, and the image flow is reduced. There is virtually no environmental resistance,
There are effects such as extremely stable image quality and long life.

【0047】加えて、本発明の非単結晶ゲルマニウム半
導体を応用した電子写真用像形成部材は、特に赤外光の
半導体レーザーを利用したレーザービームプリンターに
用いた場合に高感度であるという効果がある。
In addition, the electrophotographic image forming member to which the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied has an effect of high sensitivity especially when used in a laser beam printer using a semiconductor laser of infrared light. is there.

【0048】また加えて、本発明の非単結晶ゲルマニウ
ム半導体を応用した電子写真用像形成部材において、帯
電能を向上するためには、電荷注入防止層102に不純
物を添加した非単結晶シリコンゲルマニウム半導体や、
非単結晶シリコン半導体が望ましいものとして挙げられ
る。更に、光導電層としては、非単結晶シリコン半導体
を電荷輸送層に、非単結晶ゲルマニウム半導体を電荷発
生層に用いた機能分離型のものも電子写真プロセスに応
じて適宜選択することができる。
In addition, in the electrophotographic image forming member to which the non-single-crystal germanium semiconductor according to the present invention is applied, in order to improve the charging ability, the non-single-crystal silicon germanium obtained by adding an impurity to the charge injection preventing layer 102 is used. Semiconductors,
Non-single-crystal silicon semiconductors are preferred. Further, as the photoconductive layer, a function-separated type using a non-single-crystal silicon semiconductor for the charge transport layer and a non-single-crystal germanium semiconductor for the charge generation layer can be appropriately selected according to the electrophotographic process.

【0049】図2は、本発明の非単結晶ゲルマニウム半
導体を応用した太陽電池の模式的説明図である。図2に
おいて太陽電池207は導電性支持体201上にn型層
202、i型層203、p型層204、透明導電層20
5及び集電電極206を積層して構成している。
FIG. 2 is a schematic explanatory view of a solar cell to which the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied. In FIG. 2, a solar cell 207 includes an n-type layer 202, an i-type layer 203, a p-type layer 204, and a transparent conductive layer 20 on a conductive support 201.
5 and the collecting electrode 206 are laminated.

【0050】また、必要に応じて導電性支持体201と
n型層202の間に反射層や反射増加層を挿入しても良
い。更に支持体が透光性で支持体側から光を照射する場
合、逆の層構成とすることが望ましい。
Further, if necessary, a reflection layer or a reflection enhancement layer may be inserted between the conductive support 201 and the n-type layer 202. Further, in the case where the support is light-transmitting and light is irradiated from the support side, it is preferable to have an opposite layer configuration.

【0051】n型層202及びp型層204は、本発明
の非単結晶ゲルマニウム半導体にそれぞれ周期律表第V
b族元素及び周期律表第IIIb族元素を添加して形成
することが望ましい。また、本発明の非単結晶ゲルマニ
ウム半導体の中で微結晶ゲルマニウム半導体または多結
晶ゲルマニウム半導体が望ましい。更にn型層202及
びp型層204の層厚としては、通常1000Å〜10
Åであり、より好ましくは200Å〜10Åであり、最
適には100Å〜20Åである。
The n-type layer 202 and the p-type layer 204 are formed on the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention,
It is desirable to add a group b element and a group IIIb element of the periodic table. Further, among the non-single-crystal germanium semiconductors of the present invention, a microcrystalline germanium semiconductor or a polycrystalline germanium semiconductor is desirable. Further, the thickness of the n-type layer 202 and the p-type layer 204 is
、, more preferably 200Å to 10Å, and most preferably 100Å to 20Å.

【0052】太陽電池の場合、n層またはp層は、光吸
収しても光電流には寄与しない。そのため、n層または
p層はできるだけ薄膜であることが望ましいものであ
る。
In the case of a solar cell, the n-layer or the p-layer does not contribute to photocurrent even if it absorbs light. Therefore, it is desirable that the n-layer or the p-layer is as thin as possible.

【0053】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体は、
薄膜で使用する場合、障害となるマイクロボイドの平均
半径が小さく、密度も小さいため、数10Åの薄膜にお
いても十分な機能を発揮することができる。
The non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention comprises:
When used as a thin film, a microvoid serving as an obstacle has a small average radius and a small density, so that a sufficient function can be exhibited even with a thin film of several tens of degrees.

【0054】i層としては、本発明の非単結晶ゲルマニ
ウム半導体の中で非晶質ゲルマニウム半導体または多結
晶ゲルマニウム半導体が適している。またi層の層厚
は、太陽電池を使用する環境の光スペクトルによって適
宜決められるべきものではあるが、好ましくは500Å
〜1μmである。
As the i-layer, an amorphous germanium semiconductor or a polycrystalline germanium semiconductor among the non-single-crystal germanium semiconductors of the present invention is suitable. The thickness of the i-layer should be appropriately determined according to the light spectrum of the environment in which the solar cell is used, but is preferably 500 °
11 μm.

【0055】以上のように本発明の非単結晶ゲルマニウ
ム半導体を太陽電池に応用すると、n層またはp層での
光吸収を減少させることができ、i層で十分に光吸収さ
せ光電変換させることが可能である。また本発明の非単
結晶ゲルマニウム半導体がマイクロボイドの平均半径が
小さく、密度も小さいため、すなわち緻密であるため、
n層とp層の不純物がi層へ拡散していくことが極力お
さえられ、優れたpin接合を形成することができる。
同様に、n層またはp層が緻密であるため、透明導電層
(et.ITO,SnO2)の金属がn層またはp層へ
拡散することが防止できる。このことも本発明の非単結
晶シリコン半導体を利用したn層またはp層が非常な薄
膜で十分な特性を発揮する理由の1つである。
As described above, when the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied to a solar cell, the light absorption in the n-layer or the p-layer can be reduced, and the i-layer can sufficiently absorb light to perform photoelectric conversion. Is possible. In addition, since the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has a small average diameter of microvoids and a small density, that is, is dense,
Diffusion of impurities in the n-layer and the p-layer into the i-layer is suppressed as much as possible, and an excellent pin junction can be formed.
Similarly, since the n layer or the p layer is dense, the metal of the transparent conductive layer (et. ITO, SnO 2 ) can be prevented from diffusing into the n layer or the p layer. This is also one of the reasons why the n-layer or the p-layer using the non-single-crystal silicon semiconductor of the present invention exhibits sufficient characteristics with an extremely thin film.

【0056】また更に、本発明の非単結晶ゲルマニウム
半導体を応用した太陽電池の層構成としては、光起電力
を向上し、光電流を向上し、また形状因子を向上するた
めに、n層またはp層をi層よりも禁制帯幅の広い非単
結晶シリコン半導体や非単結晶シリコンゲルマニウム半
導体で形成することが望ましいものである。そして特に
光入射側のn型またはp型層は、結晶化していることが
より望ましいものである。それは、結晶化させることに
よって光の吸収係数が減少し、特に短波長での変換効率
が向上するためである。
Further, as a layer constitution of a solar cell to which the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied, an n-layer or an n-layer for improving photovoltaic power, improving photocurrent, and improving form factor is provided. It is desirable that the p-layer be formed of a non-single-crystal silicon semiconductor or a non-single-crystal silicon germanium semiconductor having a wider bandgap than the i-layer. In particular, it is more desirable that the n-type or p-type layer on the light incident side is crystallized. This is because the crystallization reduces the light absorption coefficient and improves the conversion efficiency especially at short wavelengths.

【0057】加えて、太陽電池の層構成としては、i層
として非単結晶シリコン半導体を用いたpin構造の太
陽電池とi層として非単結晶ゲルマニウム半導体を用い
たpin構造の太陽電池とを積層したタンデム構造等の
多層構造の太陽電池が好適な例として挙げられる。
In addition, the layer structure of the solar cell is such that a solar cell having a pin structure using a non-single-crystal silicon semiconductor as an i-layer and a solar cell having a pin structure using a non-single-crystal germanium semiconductor as an i-layer are stacked. A solar cell having a multilayer structure such as a tandem structure described above is a preferred example.

【0058】図3は、本発明の非単結晶ゲルマニウム半
導体を応用した薄膜トランジスターの模式的説明図であ
る。薄膜トランジスター307は、絶縁性支持体301
上にゲート電極302、絶縁層303、半導体層30
4、ソース電極305、ドレイン電極306を積層して
構成されている。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of a thin film transistor to which the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied. The thin film transistor 307 includes an insulating support 301.
Gate electrode 302, insulating layer 303, semiconductor layer 30
4, a source electrode 305 and a drain electrode 306 are laminated.

【0059】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体を半
導体層304に適用すると、絶縁層303との間の界面
準位が低くなるため、優れたトランジスター特性が得ら
れる。また更に、くり返し使用においても安定なトラン
ジスター特性が得られる。
When the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied to the semiconductor layer 304, the interface state between the semiconductor layer 304 and the insulating layer 303 is reduced, so that excellent transistor characteristics can be obtained. Further, stable transistor characteristics can be obtained even in repeated use.

【0060】図4は、本発明の非単結晶ゲルマニウム半
導体を応用した光センサーの模式的説明図である。光セ
ンサー406は、導電性支持体401上に、本発明の非
単結晶ゲルマニウム半導体を用いたnまたはp型層40
2、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体を用いたi型
層403、pまたはn型層404、透明導電層405の
積層で構成されている。
FIG. 4 is a schematic explanatory view of an optical sensor to which the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is applied. The optical sensor 406 includes an n-type or p-type layer 40 using a non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention on a conductive support 401.
2. It is formed by laminating an i-type layer 403, a p- or n-type layer 404, and a transparent conductive layer 405 using the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention.

【0061】光センサー406は、pin構造、nip
構造いずれも逆バイアスを印加して使用する。逆バイア
スとしては1V〜10Vが望ましい範囲である。光セン
サーの各層の層厚は太陽電池と同様であるが光センサー
の場合、逆バイアスを印加するので太陽電池よりも、p
層、n層は層厚が厚い方が望ましいものである。
The optical sensor 406 has a pin structure, nip
All structures are used by applying a reverse bias. The desirable range of the reverse bias is 1 V to 10 V. The layer thickness of each layer of the optical sensor is the same as that of the solar cell, but in the case of the optical sensor, a reverse bias is applied, so that
It is desirable that the layer and the n-layer have a large layer thickness.

【0062】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体を用
いた光センサーは暗電流によるノイズの少なく、高感度
で残像、劣化等のないなどの優れた効果を示す。
The optical sensor using the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention exhibits excellent effects such as low noise due to dark current, high sensitivity and no afterimage or deterioration.

【0063】特に本発明の光センサーにおいて、逆バイ
アス印加時の暗電流によるノイズを減少させるために
は、n型層とp型層としてi型層よりも禁制帯幅の広い
非単結晶シリコン半導体や非単結晶シリコンゲルマニウ
ム半導体を用いるのが望ましい。
In particular, in the optical sensor of the present invention, in order to reduce noise due to dark current when a reverse bias is applied, a non-single-crystal silicon semiconductor having a bandgap wider than the i-type layer as the n-type layer and the p-type layer is used. It is preferable to use a non-single crystal silicon germanium semiconductor.

【0064】以下、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導
体の成膜方法について説明する。本発明の非単結晶ゲル
マニウム半導体の成膜方法としては、ゲルマン系原料ガ
スを使用したマイクロ波グロー放電分解法が適してい
る。
Hereinafter, the method for forming a non-single-crystal germanium semiconductor according to the present invention will be described. As a method for forming a non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention, a microwave glow discharge decomposition method using a germane source gas is suitable.

【0065】前記グロー放電分解法に適した原料ガスと
して次のものが挙げられる。本発明において、Ge原子
供給用の原料ガスとしては、GeH4,Ge26,Ge3
8,Ge410,Ge512,Ge614,Ge716
Ge818,Ge920等の水素化ゲルマニウムや、Ge
HF3,GeH22,GeH3F,GeHCl3,GeH2
Cl2,GeH3Cl,GeHBr3,GeH2Br2,G
eH3Br ,GeHl2,GeH22,GeH2I等の水
素化ハロゲン化ゲルマニウムなどの水素原子を構成要素
の1つとするハロゲン化物、GeF4,GeCl4,Ge
Br4,GeI4,GeF2,GeCl2,GeBr2,G
el2等のハロゲン化ゲルマニウムなどのゲルマニウム
化合物が挙げられる。
A source gas suitable for the glow discharge decomposition method and
And the following: In the present invention, a Ge atom
GeH is used as a source gas for supply.Four, GeTwoH6, GeThree
H8, GeFourHTen, GeFiveH12, Ge6H14, Ge7H16,
Ge8H18, Ge9H20Such as germanium hydride and Ge
HFThree, GeHTwoFTwo, GeHThreeF, GeHClThree, GeHTwo
ClTwo, GeHThreeCl, GeHBrThree, GeHTwoBrTwo, G
eHThreeBr , GeHlTwo, GeHTwoITwo, GeHTwoWater such as I
Constituents of hydrogen atoms such as fluorinated germanium halides
Halide, GeFFour, GeClFour, Ge
BrFour, GeIFour, GeFTwo, GeClTwo, GeBrTwo, G
elTwoSuch as germanium halides
Compounds.

【0066】本発明において使用されるSi供給用の原
料ガスとしては、SiH4,Si26,Si38,Si4
10等のガス状態のまたはガス化し得る水素化硅素(シ
ラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、殊
に、層作製作業の扱い易さ、Si供給効率の良さなどの
点でSiH ,Si26が好ましいものとして挙げられ
る。
Source for Si supply used in the present invention
The source gas is SiHFour, SiTwoH6, SiThreeH8, SiFour
HTenSilicon hydride in the gaseous state or gasifiable
Orchids) are mentioned as being effectively used,
In addition, the ease of handling the layer preparation work and the good Si supply efficiency
SiH in point , SiTwoH6Are preferred.
You.

【0067】本発明において使用されるハロゲン原子導
入用の原料ガスとして有効なのは、多くのハロゲン化合
物が挙げられ、例えばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハ
ロゲン間化合物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体な
どのガス状態の又はガス化し得るハロゲン化合物が好ま
しいものとして挙げられる。
As the raw material gas for introducing a halogen atom used in the present invention, many halogen compounds can be mentioned, for example, a gas state of a halogen gas, a halide, an interhalogen compound, a silane derivative substituted with halogen, or the like. Or halogenated compounds which can be gasified are preferred.

【0068】また、更には、シリコン原子とハロゲン原
子とを構成要素とするガス状態の又はガス化し得る、ハ
ロゲン原子を含む硅素化合物も有効なものとして本発明
においては挙げることができる。
Further, in the present invention, a silicon compound containing a halogen atom, which is composed of a silicon atom and a halogen atom in a gaseous state or can be gasified, can be mentioned as an effective one.

【0069】本発明において好適に使用し得るハロゲン
化合物としては、具体的にはフッ素、塩素、臭素、ヨウ
素のハロゲンガス、BrF,ClF,ClF3,Br
5,BrF3,IF3,IF7,ICl,IBr等のハロ
ゲン間化合物を挙げることができる。
Examples of the halogen compound that can be suitably used in the present invention include halogen gas of fluorine, chlorine, bromine and iodine, BrF, ClF, ClF 3 and Br.
F 5, BrF 3, IF 3 , IF 7, ICl, may be mentioned interhalogen compounds such as IBr.

【0070】ハロゲン原子を含む硅素化合物、いわゆる
ハロゲン原子で置換されたシラン誘導体としては、具体
的には例えばSiF4,Si26,SiCl4,SiBr
4等のハロゲン化硅素が好ましいものとして挙げること
ができる。
Examples of the silicon compound containing a halogen atom, ie, a silane derivative substituted with a halogen atom, include, for example, SiF 4 , Si 2 F 6 , SiCl 4 , SiBr
Silicon halides such as 4 are preferred.

【0071】このようなハロゲン原子を含む硅素化合物
を採用してグロー放電法によって本発明の特徴的な堆積
室中に導入して該ガスのプラズマ雰囲気を形成してやれ
ば良い。
The above-described silicon compound containing a halogen atom may be employed and introduced into a deposition chamber characteristic of the present invention by a glow discharge method to form a plasma atmosphere of the gas.

【0072】本発明においては、ハロゲン原子導入用の
原料ガスとして上記されたハロゲン化合物或いはハロゲ
ンを含む硅素化合物が有効なものとして使用されるもの
であるが、その他に、HF,HCl,HBr,HIなど
のハロゲン化水素、SiH22,SiH22,SiH2
Cl2,SiHCl3,SiH2Br2,SiHBr3等の
ハロゲン置換水素化硅素、等々のガス状態の或いはガス
化し得る、水素原子を構成要素の1つとするハロゲン化
物も有効な出発物質として挙げることができる。
In the present invention, the above-mentioned halogen compounds or halogen-containing silicon compounds are effectively used as the source gas for introducing halogen atoms, but HF, HCl, HBr, HI Hydrogen halides such as SiH 2 F 2 , SiH 2 I 2 , SiH 2
Halogen-substituted silicon hydrides such as Cl 2 , SiHCl 3 , SiH 2 Br 2 , SiHBr 3 , and other gaseous or gasifiable halides having a hydrogen atom as one of the constituent elements are also cited as effective starting materials. Can be.

【0073】これらの水素原子を含むハロゲン化物は、
層形成の際に形成される層中にハロゲン原子の導入と同
時に電気的或いは光電的特性の制御に極めて有効な水素
原子も導入されるので、本発明においては好適なハロゲ
ン導入用の原料として使用される。
These halides containing a hydrogen atom are:
In the present invention, a hydrogen atom which is extremely effective in controlling electric or photoelectric characteristics is introduced simultaneously with the introduction of a halogen atom into a layer formed at the time of layer formation. Is done.

【0074】第III族原子または第V族原子の含有さ
れる層を形成するのにグロー放電法を用いる場合、該層
形成用の原料ガスとなる出発物質は、前記したSi用の
出発物質の中から適宜選択したものに、第III族原子
または第V族原子導入用の出発物質が加えられたもので
ある。そのような第III族原子または第V族原子導入
用の出発物質としては第III族原子または第V族原子
を構成原子とするガス状態の物質またはガス化し得る物
質をガス化したものであれば、いずれのものであっても
よい。
When a glow discharge method is used to form a layer containing Group III atoms or Group V atoms, the starting material serving as a source gas for forming the layer is the same as the starting material for Si described above. A material appropriately selected from the above, to which a starting material for introducing a Group III atom or a Group V atom is added. As such a starting material for introducing a Group III atom or a Group V atom, a gaseous substance having a Group III atom or a Group V atom as a constituent atom or a gasified substance that can be gasified is used. , Any of them.

【0075】本発明において第III族原子導入用の出
発物質として有効に使用されるものとしては、具体的に
は硼素原子導入用として、B26,B410,B59
511,B610,B612,B614等の水素化硼素、
BF3,BCl3,BBr3等のハロゲン化硼素などを挙
げることができるが、この他AlCl3,GaCl3,I
nCl3,TlCl3等も挙げることができる。
In the present invention, a substance effectively used as a starting material for introducing a group III atom, specifically, for introducing a boron atom, may be B 2 H 6 , B 4 H 10 , B 5 H 9 ,
B 5 H 11, B 6 H 10, B 6 H 12, B 6 H 14 borohydride such as,
Examples thereof include boron halides such as BF 3 , BCl 3 , and BBr 3. In addition, AlCl 3 , GaCl 3 , and I
nCl 3 , TlCl 3 and the like can also be mentioned.

【0076】本発明において第V族原子導入用の出発物
質として有効に使用されるのは、具体的には燐原子導入
用としては、PH3,P24などの水素化燐、PH4I,
PF3,PF5,PCl3,PCl5,PBr3,PBr5
PI3等のハロゲン化燐が挙げられる。この他、As
3,AsF3,AsCl3,AsBr3,AsF5,Sb
3,SbF3,SbF5,SbCl3,SbCl5,Bi
3,BiCl3,BiBr3等も挙げることができる。
In the present invention, effectively used as a starting material for introducing a Group V atom is, specifically, for introducing a phosphorus atom, a hydrogenated phosphorus such as PH 3 or P 2 H 4 or a PH 4 I,
PF 3 , PF 5 , PCl 3 , PCl 5 , PBr 3 , PBr 5 ,
Phosphorus halides such as PI 3 ; In addition, As
H 3 , AsF 3 , AsCl 3 , AsBr 3 , AsF 5 , Sb
H 3 , SbF 3 , SbF 5 , SbCl 3 , SbCl 5 , Bi
H 3 , BiCl 3 , BiBr 3 and the like can also be mentioned.

【0077】また更に、本発明の非単結晶ゲルマニウム
半導体を成膜するうえで重要な働きをする原料ガスとし
て重水素が挙げられる。本発明の非単結晶ゲルマニウム
半導体の成膜に好ましい重水素の割合は、ゲルマニウム
供給原料ガスに対して0.5〜100である。
Furthermore, deuterium is mentioned as a source gas that plays an important role in forming the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention. The preferred ratio of deuterium for forming the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is 0.5 to 100 with respect to the germanium feed gas.

【0078】重水素ガスは、マイクロ波エネルギーによ
って活性化され、紫外線を放射する。紫外線の放射強度
は水素ガスによるものよりも、重水素ガスによるものの
方が強い。したがって重水素ガスをゲルマニウム系原料
ガスに添加してマイクロ波グロー放電分解法で非単結晶
ゲルマニウム半導体を成膜する場合、マイクロ波で励起
された重水素から放射される紫外線によって、本発明の
マイクロボイドの平均粒径が3.5Å以下で、密度が1
×1019cm-3以下の非単結晶ゲルマニウム半導体を成
膜することができる。
Deuterium gas is activated by microwave energy and emits ultraviolet rays. The radiation intensity of ultraviolet rays is stronger with deuterium gas than with hydrogen gas. Therefore, when a non-single-crystal germanium semiconductor is formed by a microwave glow discharge decomposition method by adding deuterium gas to a germanium-based source gas, the microwave of the present invention is irradiated with ultraviolet rays emitted from deuterium excited by microwaves. The average particle size of the voids is 3.5 mm or less and the density is 1
A non-single-crystal germanium semiconductor having a size of × 10 19 cm −3 or less can be formed.

【0079】すなわち、マイクロ波で励起された重水素
から放射される紫外線によって、気相中のゲルマン系原
料ガスが活性化され活性種を生成する。該活性種は、重
水素を含まない原料ガスをマイクロ波グロー放電分解し
て生成する活性種よりも、本発明の非単結晶ゲルマニウ
ム半導体を成膜するうえで適していると考えられる。
That is, the germane source gas in the gas phase is activated by ultraviolet rays emitted from deuterium excited by microwaves to generate active species. The active species are considered to be more suitable for forming the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention than the active species generated by microwave glow discharge decomposition of a source gas containing no deuterium.

【0080】また、前記重水素から放射される紫外線
は、支持体上の表面反応も活性化及び促進し、本発明の
非単結晶ゲルマニウム半導体が得られているものと考え
られる。
The ultraviolet rays emitted from the deuterium also activate and promote the surface reaction on the support, and it is considered that the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is obtained.

【0081】更に重水素は、水素よりも原子量が大きい
ので、非単結晶ゲルマニウム半導体中に取り込まれた水
素に関係する光劣化は減少するものと考えられる。
Further, since deuterium has a larger atomic weight than hydrogen, it is considered that photodeterioration related to hydrogen taken into the non-single-crystal germanium semiconductor is reduced.

【0082】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体を成
膜するためのマイクロ波グロー放電分解法の条件は以下
のようである。すなわち、マイクロ波の周波数は、好ま
しくは100MHz〜10GHzであり、最適には2.
45GHzである。
The conditions of the microwave glow discharge decomposition method for forming a non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention are as follows. That is, the frequency of the microwave is preferably 100 MHz to 10 GHz, and optimally 2.
It is 45 GHz.

【0083】またマイクロ波放電に、DCバイアスとR
Fバイアスを重畳することが必要である。DCバイアス
は、支持体側が負になるように印加することが好まし
く、最適なDCバイアスは10〜200Vである。
Further, a DC bias and R
It is necessary to superimpose the F bias. The DC bias is preferably applied such that the support side becomes negative, and the optimal DC bias is 10 to 200 V.

【0084】更に、RFバイアスの好ましい周波数は5
00KHz〜50MHzであり、最適には13.56M
Hzである。RFバイアスのパワーの最適な範囲は、シ
リコン系原料ガスに対して5×10-2〜400W/sc
cmである。
Further, the preferable frequency of the RF bias is 5
00KHz to 50MHz, optimally 13.56M
Hz. The optimum range of the power of the RF bias is 5 × 10 −2 to 400 W / sc with respect to the silicon-based source gas.
cm.

【0085】マイクロ波グロー放電にDCバイアスとR
Fバイアスとを重畳することによって、シリコン系原料
ガスが分解堆積する場合の支持体表面での表面反応を促
進する、また支持体の成膜表面への電子の衝突によるダ
メージを減少できる、と同時にRFバイアスによって反
応容器の形状に基づく異常放電を防止できるなどの効果
がある。
DC bias and R are applied to microwave glow discharge.
By superimposing the F bias, the surface reaction on the surface of the support when the silicon-based source gas is decomposed and deposited can be promoted, and the damage due to the collision of electrons on the film formation surface of the support can be reduced. The RF bias is effective in preventing abnormal discharge based on the shape of the reaction vessel.

【0086】また、本発明の非単結晶シリコン半導体を
成膜するためのマイクロ波グロー放電分解法において、
グロー放電分解時の圧力は非常に重要な因子であり、最
適な範囲は0.1〜10mTorrである。更にマイク
ロ波のパワーも重要な因子であり、シリコン系原料ガス
に対して最適なパワーは1〜10W/sccmである。
Further, in the microwave glow discharge decomposition method for forming a non-single-crystal silicon semiconductor according to the present invention,
The pressure during glow discharge decomposition is a very important factor, and the optimal range is 0.1 to 10 mTorr. Further, the power of the microwave is also an important factor, and the optimum power for the silicon-based source gas is 1 to 10 W / sccm.

【0087】加えて、成膜時の支持体温度は非単結晶ゲ
ルマニウム半導体の膜質に関係する重要な因子であり、
堆積速度や所望の非単結晶ゲルマニウム半導体(結晶質
か非晶質か)によって適宜決められるべきものである。
堆積速度が数Å以下と遅く、かつ非晶質ゲルマニウム半
導体を成膜する場合、支持体温度は比較的低めに設定し
た方が良く、好ましい範囲としては25〜400℃であ
る。
In addition, the temperature of the support during film formation is an important factor related to the film quality of the non-single-crystal germanium semiconductor.
It should be determined appropriately depending on the deposition rate and the desired non-single-crystal germanium semiconductor (crystalline or amorphous).
In the case where the deposition rate is as low as several Å or less and an amorphous germanium semiconductor is formed, the temperature of the support should be set relatively low, and a preferable range is 25 to 400 ° C.

【0088】堆積速度が数Å以下と遅く、かつ結晶質ゲ
ルマニウム半導体を成膜する場合、支持体温度は比較的
高めに設定した方が良く、好ましい範囲としては200
〜600℃である。また、堆積速度が数10Å以上、で
速い速度で非単結晶ゲルマニウム半導体を成膜する場
合、支持体温度は比較的高めに設定した方が良く、好ま
しい範囲としては250〜650℃である。
In the case where the deposition rate is as low as several Å or less and a crystalline germanium semiconductor is formed, the temperature of the support is preferably set to be relatively high.
600600 ° C. When a non-single-crystal germanium semiconductor is deposited at a deposition rate of several tens of degrees or more and at a high rate, the temperature of the support is preferably set to be relatively high, and a preferable range is 250 to 650 ° C.

【0089】[0089]

【実験例】以下実験例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。
EXPERIMENTAL EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of experimental examples, but the present invention is not limited thereto.

【0090】[0090]

【実験例1】マイクロ波(以下「μW」と略記する)グ
ロー放電分解法によって、本発明の非単結晶ゲルマン半
導体を用いた、不純物のドーピング効率測定用サンプ
ル、マイクロボイド分析用サンプル及び結晶性分析用サ
ンプルを作製した。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 A sample for measuring impurity doping efficiency, a sample for microvoid analysis, and crystallinity using the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention by a microwave (hereinafter abbreviated as “μW”) glow discharge decomposition method. An analysis sample was prepared.

【0091】図5に原料ガス供給装置520と成膜装置
500からなるμWグロー放電分解法による非単結晶ゲ
ルマン半導体の製造装置を示す。
FIG. 5 shows an apparatus for producing a non-single-crystal germane semiconductor by a μW glow discharge decomposition method comprising a source gas supply device 520 and a film formation device 500.

【0092】図中の571〜575のガスボンベには、
本発明の非単結晶ゲルマン半導体を作製するための原料
ガスが密封されており、571はSiH4ガス(純度9
9.99%)ボンベ、572は重水素ガス(純度99.
6%、以下「D2ガス」と略記する)ボンベ、573は
2ガスで10%に希釈されたPH3ガス(純度99.9
99%、以下「PH3/H2(10%)ガス」と略記す
る)ボンベまたはH2ガスで10ppmに希釈されたP
3ガス(純度99.999%、以下「PH3/H2(1
0ppm)ガス」と略記する)ボンベ、574はH2
スで10%に希釈されたB26ガス(純度99.999
%、以下「B26/H2(10%)ガス」と略記する)
ボンベ又はH2ガスで10ppmに希釈されたB26
ス(純度99.999%、以下「B26/H2(10p
pm)ガス」と略記する)ボンベ、575はGeH
4(純度99.999%)である。あらかじめ、ガスボ
ンベ571〜575を原料ガス供給装置520に取り付
ける際に、各々のガスを、バルブ551〜555から流
入バルブ531〜535のガス配管内に導入し、圧力調
整器561〜565により各ガス圧力を2kg/cm2
に調整してある。さらに、ガスボンベ573及び574
は、実験の必要に応じて、PH3/H2(10%)もしく
はPH3/H2(10ppm)及びB26/H2(10
%)もしくはB26/H2(10ppm)に取替える。
In the gas cylinders 571 to 575 in the figure,
A source gas for manufacturing the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention is sealed, and 571 is a SiH 4 gas (purity 9).
(9.99%) cylinder and 572 are deuterium gas (purity 99.99%).
6%, hereinafter abbreviated as “D 2 gas”. 573 is a PH 3 gas (purity 99.9) diluted to 10% with H 2 gas.
99%, hereinafter abbreviated as “PH 3 / H 2 (10%) gas”) P or diluted to 10 ppm with a cylinder or H 2 gas
H 3 gas (99.999% purity, hereinafter referred to as “PH 3 / H 2 (1
0 ppm) gas.) The cylinder 574 is a B 2 H 6 gas (purity 99.999) diluted to 10% with H 2 gas.
%, Hereinafter abbreviated as “B 2 H 6 / H 2 (10%) gas”)
Cylinder or diluted to 10ppm with H 2 gas B 2 H 6 gas (99.999% purity, hereinafter "B 2 H 6 / H 2 ( 10p
pm) gas), 575 is GeH
4 (purity: 99.999%). When the gas cylinders 571 to 575 are attached to the raw material gas supply device 520 in advance, the respective gases are introduced from the valves 551 to 555 into the gas pipes of the inflow valves 531 to 535, and the respective gas pressures are adjusted by the pressure regulators 561 to 565. 2 kg / cm 2
Has been adjusted to. Further, gas cylinders 573 and 574
Can be adjusted to PH 3 / H 2 (10%) or PH 3 / H 2 (10 ppm) and B 2 H 6 / H 2 (10
%) Or B 2 H 6 / H 2 (10 ppm).

【0093】図中504は支持体であり、50mm角、
厚さ1mmのステンレス(SUS304)製で、表面に
鏡面加工を施し、クロム(Cr)金属を0.1μmの厚
さで電子ビーム蒸着してある。
In the drawing, reference numeral 504 denotes a support, which is 50 mm square.
It is made of stainless steel (SUS304) having a thickness of 1 mm, is mirror-finished on its surface, and is electron beam evaporated with chromium (Cr) metal to a thickness of 0.1 μm.

【0094】まず、バルブ551〜555を開け、次
に、流入バルブ531〜535及び成膜室501のリー
クバルブ509が閉じられていることを確認し、また、
流出バルブ541〜545及び補助バルブ508が開か
れていることを確認して、コンダクタンス(バタフライ
型)バルブ507を全開にして、不図示の真空ポンプに
より成膜室501及びガス配管内を排気し、真空計50
6の読みが約1×10-4Torrになった時点で補助バ
ルブ508及び流出バルブ541〜545を閉じた。
First, the valves 551 to 555 are opened, and then it is confirmed that the inflow valves 531 to 535 and the leak valve 509 of the film forming chamber 501 are closed.
After confirming that the outflow valves 541 to 545 and the auxiliary valve 508 are opened, the conductance (butterfly type) valve 507 is fully opened, and the inside of the film forming chamber 501 and the gas pipe is exhausted by a vacuum pump (not shown). Vacuum gauge 50
When the reading of No. 6 became about 1 × 10 −4 Torr, the auxiliary valve 508 and the outflow valves 541 to 545 were closed.

【0095】次に、流入バルブ531〜535を徐々に
開けて、各々のガスをマスフローコントローラー521
〜525内に導入した。以上のようにして成膜の準備が
完了した後、支持体504上に、非単結晶ゲルマン半導
体の成膜を行った。
Next, the inflow valves 531 to 535 are gradually opened, and each gas is supplied to the mass flow controller 521.
~ 525. After the preparation for film formation was completed as described above, a film of a non-single-crystal germane semiconductor was formed on the support 504.

【0096】非単結晶ゲルマン半導体を作製するには、
支持体504を加熱ヒーター505により350℃に加
熱し、流出バルブ541,542,545、補助バルブ
508及び必要に応じて流出バルブ543,544を徐
々に開いて、SiH4ガス、D2ガス、GeH4ガス及び
必要に応じてPH3/H2(10%)ガス、PH3/H
2(10ppm)ガス、B 26/H2(10%)ガス及び
26/H2(10ppm)ガスをガス導入管503を
通じて成膜室501内に流入させた。この時、SiH 4
ガス流量が3sccm、D2ガス流量が100scc
m、GeH4ガス流量が2sccm、PH3/H2(10
%)ガス流量、PH3/H2(10ppm)ガス流量、B
26/H2(10%)ガス流量及びB 26/H2(10p
pm)ガス流量は表1に示した値になるように各々のマ
スフローコントローラー521〜525で調整した。成
膜室501内の圧力は、2mTorrとなるように真空
計506を見ながらコンダクタンスバルブ507の開口
を調整した。次に、直流電源511により、成膜室50
1に対して−90Vの直流バイアスを、更に、RF電源
513により、0.8mW/cm3のRF電力を、高周
波マッチングボックス512を通じて支持体504に印
加した。その後、μW電源(図示せず)の電力を60m
W/cm3に設定し、導波管(図示せず)、導波部51
0及び誘電体窓502を通じて成膜室501内にμW電
力を導入し、μWグロー放電を生起させ、支持体504
上に非単結晶ゲルマン半導体の作製を開始し、層厚3μ
mの非単結晶ゲルマン半導体を作製したところでμWグ
ロー放電を止め、直流電源511及びRF電源513の
出力を切り、また、流出バルブ541〜545及び補助
バルブ508を閉じて、成膜室501内へのガス流入を
止め、非単結晶ゲルマン半導体の作製を終えた。
In order to produce a non-single crystal germane semiconductor,
The support 504 is heated to 350 ° C. by the heater 505.
Heating, outflow valves 541, 542, 545, auxiliary valve
508 and, if necessary, the outflow valves 543 and 544
Open each, SiHFourGas, DTwoGas, GeHFourGas and
PH as requiredThree/ HTwo(10%) gas, PHThree/ H
Two(10 ppm) gas, B TwoH6/ HTwo(10%) gas and
B TwoH6/ HTwo(10 ppm) gas into the gas inlet tube 503
Through this, it flowed into the film forming chamber 501. At this time, SiH Four
Gas flow rate 3 sccm, DTwoGas flow rate is 100scc
m, GeHFourGas flow rate 2 sccm, PHThree/ HTwo(10
%) Gas flow rate, PHThree/ HTwo(10 ppm) gas flow rate, B
TwoH6/ HTwo(10%) gas flow rate and B TwoH6/ HTwo(10p
pm) Each gas flow rate was set so that the gas flow rate was as shown in Table 1.
It was adjusted by the sflow controllers 521 to 525. Success
The pressure in the film chamber 501 is vacuumed so as to be 2 mTorr.
Opening of conductance valve 507 while looking at total 506
Was adjusted. Next, the DC power supply 511 controls the film forming chamber 50.
A DC bias of -90 V to 1 and an RF power supply
513, 0.8 mW / cmThreeRF power, high frequency
Mark the support 504 through the wave matching box 512
Added. Then, the power of the μW power supply (not shown) is
W / cmThreeAnd the waveguide (not shown), the waveguide 51
0 and the dielectric window 502 into the film formation chamber 501 in μW.
A force is applied to generate a μW glow discharge,
Production of a non-single crystal germane semiconductor was started on the
When a non-single-crystal germane semiconductor of m
The low discharge is stopped, and the DC power supply 511 and the RF power supply 513 are stopped.
Turn off the output, and output valves 541-545 and auxiliary
By closing the valve 508, the gas flow into the film formation chamber 501 is stopped.
The fabrication of the non-single crystal germane semiconductor was completed.

【0097】次に、非単結晶ゲルマン半導体の表面に、
上電極として、直径2mm、厚さ0.1μmの大きさの
クロム(Cr)金属を電子ビーム蒸着し、不純物をドー
ピングしないもの、少量ドーピングしたもの、多量にド
ーピングしたものからなる、不純物のドーピング効率測
定用サンプルを作製した(サンプルNo.実1−1〜
9)。
Next, on the surface of the non-single crystal germane semiconductor,
Chromium (Cr) metal having a diameter of 2 mm and a thickness of 0.1 μm as the upper electrode is deposited by electron beam evaporation, and is doped with a small amount of impurities, a small amount of impurities, and a large amount of impurities. A sample for measurement was produced (Sample No. Ex. 1-1 to 1-1)
9).

【0098】以上の、不純物のドーピング効率測定用サ
ンプルの作製条件を表2に示す。
Table 2 shows the conditions for preparing the above-mentioned sample for measuring the doping efficiency of impurities.

【0099】次いで、5mm角で、厚さ10μmの高純
度アルミニウム箔上に、不純物のドーピング効果測定用
サンプルと同じ作製条件で非単結晶ゲルマン半導体を3
μm成膜して、マイクロボイド分析用サンプルを作製し
た。
Next, a non-single-crystal germane semiconductor was placed on a high-purity aluminum foil of 5 mm square and 10 μm thick under the same manufacturing conditions as those of the sample for measuring the effect of impurity doping.
A sample for microvoid analysis was prepared by forming a film having a thickness of μm.

【0100】また、5mm角で、厚さ1mmのステンレ
ス製支持体上に、同じ作製条件で非単結晶ゲルマン半導
体を3μm成膜して、マイクロボイド及び結晶性分析用
サンプルを作製した。
On a 5 mm square, 1 mm thick stainless steel support, a non-single-crystal germane semiconductor was formed in a thickness of 3 μm under the same manufacturing conditions to prepare a sample for microvoid and crystallinity analysis.

【0101】[0101]

【比較実験例1】高周波(以下「RF」と略記する)グ
ロー放電分解法によって、従来の非単結晶ゲルマン半導
体を用いた、不純物のドーピング効率測定用サンプル、
マイクロボイド分析用サンプル及び結晶性分析用サンプ
ルを作製した。
Comparative Example 1 A sample for measuring impurity doping efficiency using a conventional non-single-crystal germane semiconductor by a high frequency (hereinafter abbreviated as “RF”) glow discharge decomposition method.
A sample for microvoid analysis and a sample for crystallinity analysis were prepared.

【0102】図6に原料ガス供給装置620と成膜装置
600からなるRFグロー放電分解法による非単結晶ゲ
ルマン半導体の製造装置を示す。
FIG. 6 shows an apparatus for producing a non-single-crystal germane semiconductor by RF glow discharge decomposition comprising a source gas supply apparatus 620 and a film forming apparatus 600.

【0103】図中の671〜675のガスボンベには、
従来の非単結晶ゲルマン半導体を作製するための原料ガ
スが密封されており、672がH2ガス(純度99.9
999%)ボンベである以外は、実験例1の原料ガス供
給装置520と同様なガスボンベである。あらかじめ、
実験例1と同様に、各々のガスをガス配管内に導入し、
各ガス圧力を調整し、ガスボンベ673及び674を、
実験の必要に応じて取替える。図中604は、実験例1
と同様の支持体である。
In the gas cylinders 671-675 in the figure,
A source gas for manufacturing a conventional non-single crystal germane semiconductor is sealed, and 672 is H 2 gas (purity 99.9).
999%) except that the gas cylinder is the same as the source gas supply device 520 of Experimental Example 1. in advance,
As in Experimental Example 1, each gas was introduced into a gas pipe,
By adjusting each gas pressure, gas cylinders 673 and 674 are
Replace as needed for experiment. In the figure, reference numeral 604 denotes Experimental Example 1
The same support as described above.

【0104】まず、実験例1と同様の操作手順により、
各ガスをマスフローコントローラー621〜625内に
導入して、成膜の準備が完了した後、支持体604上
に、非単結晶ゲルマン半導体の成膜を行った。
First, the same operation procedure as in Experimental Example 1 was used.
After each gas was introduced into the mass flow controllers 621 to 625 to complete preparation for film formation, a non-single-crystal germane semiconductor film was formed on the support 604.

【0105】非単結晶ゲルマン半導体を作製するには、
支持体604を加熱ヒーター605により250℃に加
熱し、流出バルブ641,642,645、補助バルブ
608及び必要に応じて流出バルブ643〜644を徐
々に開いて、SiH4ガス、H 2ガス、GeH4ガス及び
必要に応じてPH3/H2(10%)ガス、PH3/H
2(10ppm)ガス、B 26/H2(10%)ガス及び
26/H2(10ppm)ガスをガス導入管603を
通じて成膜室601内に流入させた。この時、SiH 4
ガス流量が0.6sccm、H2ガス流量が50scc
m、GeH4ガス流量が0.4sccm、PH3/H
2(10%)ガス流量、PH3/H2(10ppm)ガス
流量、、B 26/H2(10%)ガス流量及びB 26
2(10ppm)ガス流量は表3に示した値になるよ
うに各々のマスフローコントローラー621〜625で
調整した。成膜室601内の圧力は、1Torrとなる
ように真空計606を見ながらコンダクタンスバルブ6
07の開口を調整した。その後、RF電源613の電力
を5mW/cm3に設定し、高周波マッチングボックス
612を通じてカソード602にRF電力を導入し、R
Fグロー放電を生起させ、支持体604上に非単結晶ゲ
ルマン半導体の作製を開始し、層厚3μmの非単結晶ゲ
ルマン半導体を作製したところでRFグロー放電を止
め、流出バルブ641〜645及び補助バルブ608を
閉じて、成膜室601内へのガス流入を止め、非単結晶
ゲルマン半導体の作製を終えた。
To produce a non-single crystal germane semiconductor,
The support 604 is heated to 250 ° C. by the heater 605.
Heating, outflow valve 641, 642, 645, auxiliary valve
608 and, if necessary, the outflow valves 643 to 644
Open each, SiHFourGas, H TwoGas, GeHFourGas and
PH as requiredThree/ HTwo(10%) gas, PHThree/ H
Two(10 ppm) gas, B TwoH6/ HTwo(10%) gas and
B TwoH6/ HTwo(10 ppm) gas into the gas inlet tube 603
Through this, it flowed into the film forming chamber 601. At this time, SiH Four
Gas flow rate 0.6 sccm, HTwoGas flow rate 50scc
m, GeHFourGas flow rate 0.4 sccm, PHThree/ H
Two(10%) gas flow rate, PHThree/ HTwo(10 ppm) gas
Flow rate, B TwoH6/ HTwo(10%) gas flow rate and B TwoH6/
HTwo(10ppm) The gas flow rate is the value shown in Table 3.
With each mass flow controller 621-625
It was adjusted. The pressure in the film forming chamber 601 becomes 1 Torr
The conductance valve 6 while looking at the vacuum gauge 606.
07 opening was adjusted. Then, the power of the RF power supply 613
5 mW / cmThreeSet to high frequency matching box
RF power is introduced to cathode 602 through 612 and R
F glow discharge is generated, and a non-single crystal
Production of Le Mans semiconductor was started, and non-single-crystal
Stop RF glow discharge after manufacturing Le Mans semiconductor
Outflow valves 641-645 and auxiliary valve 608
Close and stop the gas flow into the film formation chamber 601,
The fabrication of the Germanic semiconductor has been completed.

【0106】次に、非単結晶ゲルマン半導体の表面に、
実験例1と同様に上電極を蒸着し、実験例1と同様な不
純物のドーピング効率測定用サンプルを作製した(サン
プルNo.比1−1〜9)。以上の、不純物のドーピン
グ効率測定用サンプルの作製条件を表4に示す。
Next, on the surface of the non-single crystal germane semiconductor,
The upper electrode was vapor-deposited in the same manner as in Experimental Example 1 to produce a sample for measuring the impurity doping efficiency similar to that in Experimental Example 1 (sample No. ratio 1-1 to 9). Table 4 shows the manufacturing conditions for the above-described sample for measuring the doping efficiency of impurities.

【0107】次いで、5mm角で、厚さ10μmの高純
度アルミニウム箔上に、不純物のドーピング効率測定用
サンプルと同じ作製条件で非単結晶ゲルマン半導体を3
μm成膜して、マイクロボイド分析用サンプルを作製し
た。
Next, a non-single-crystal germane semiconductor was placed on a 5-mm square high-purity aluminum foil having a thickness of 10 μm under the same manufacturing conditions as the sample for measuring the doping efficiency of impurities.
A sample for microvoid analysis was prepared by forming a film having a thickness of μm.

【0108】また、5mm角で、厚さ1mmのステンレ
ス製支持体上に、同じ作製条件で非単結晶ゲルマン半導
体を3μm成膜して、マイクロボイド及び結晶性分析用
サンプルを作製した。
On a 5 mm square, 1 mm thick stainless steel support, a non-single crystal germane semiconductor was formed to a thickness of 3 μm under the same manufacturing conditions to prepare a sample for microvoid and crystallinity analysis.

【0109】実験例1(サンプルNo.実1−1〜9)
及び比較実験例1(サンプルNo.比1−1〜9)で作
製した不純物のドーピング効率測定用サンプルを、クラ
イオスタット(三和無線測器研究所製 WM−365)
に設置し、pAメーター(横河ヒューレットパッカード
(株)製 4140B)を用いて、上電極とステンレス
製支持体の間に電圧を印加し、不純物のドーピング効率
測定用サンプルの温度(T:絶対温度)を変化させなが
ら、両電極間に流れる電流(Id)を測定し、温度の逆
数(1/T)に対する電流の自然対数(log.Id)
の傾きを−8.6×10-5倍することにより、非単結晶
ゲルマン半導体の活性化エネルギーを求めた。
Experimental Example 1 (Sample Nos. Examples 1-1 to 9)
And a sample for measuring the doping efficiency of the impurity prepared in Comparative Experimental Example 1 (sample No. ratio 1-1 to 9) was used as a cryostat (WM-365, manufactured by Sanwa Radio Surveying Instruments Laboratory).
And using a pA meter (4140B, manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.) to apply a voltage between the upper electrode and the stainless steel support, and measure the temperature of the sample for measuring the doping efficiency of impurities (T: absolute temperature). ), The current (Id) flowing between both electrodes is measured, and the natural logarithm of the current (log.Id) with respect to the reciprocal of temperature (1 / T) is measured.
The activation energy of the non-single-crystal germane semiconductor was determined by multiplying the slope of -8.6 × 10 -5 .

【0110】その結果、不純物をドーピングしていない
場合は、実験例1(サンプルNo.実1−5)及び比較
実験例1(サンプルNo.比1−5)の非単結晶ゲルマ
ン半導体の活性化エネルギーはほぼ同じ値であった。し
かしながら、不純物を少量ドーピングした場合は、比較
実験例1(サンプルNo.比1−3,4,6及び7)の
非単結晶ゲルマン半導体に比べ、実験例1(サンプルN
o実1−3,4,6及び7)の非単結晶ゲルマン半導体
は、活性化エネルギーの変化する割合が1.9〜2.4
倍大きく、更に、不純物を多量にドーピングした場合
は、比較実験例1(サンプルNo.比1−1,2,8及
び9)の非単結晶ゲルマン半導体に比べ、実験例1(サ
ンプルNo.実1−1,2,8及び9)の非単結晶ゲル
マン半導体の活性化エネルギーの値は、0.4〜0.6
倍となり、本発明の非単結晶ゲルマン半導体を用いた不
純物のドーピング効率測定用サンプル(サンプルNo.
実1−1〜9)が比較実験例の従来の非単結晶ゲルマン
半導体を用いた不純物のドーピング効率測定用サンプル
(サンプルNo.比1−1〜9)に対して、活性化エネ
ルギーが良く変化するため、優れたドーピング効率を有
することが判明し、本発明の効果が実証された。
As a result, when no impurity was doped, the activation of the non-single-crystal germane semiconductors in Experimental Example 1 (Sample No. 1-5) and Comparative Experimental Example 1 (Sample No. ratio 1-5) was performed. Energy was about the same value. However, when a small amount of impurity was doped, the non-single-crystal germane semiconductor of Comparative Experimental Example 1 (Sample Nos. 1-3, 4, 6, and 7) was compared with Experimental Example 1 (Sample N).
The non-single-crystal germane semiconductors of Examples 1-3, 4, 6, and 7) have a change ratio of the activation energy of 1.9 to 2.4.
In the case of doping with a large amount of impurities and a large amount of impurities, the non-single-crystal germane semiconductor of Comparative Example 1 (sample No. ratio 1-1, 2, 8, and 9) was compared with Experimental Example 1 (sample No. The activation energy values of the non-single-crystal germane semiconductors of 1-1, 2, 8, and 9) are 0.4 to 0.6.
The sample for measuring the doping efficiency of impurities using the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention (sample No.
Actually, the activation energies are significantly different from those of the conventional non-single-crystal germane semiconductor for impurity doping efficiency measurement samples (sample Nos. Ratios 1-1 to 9) of Comparative Experimental Example. Therefore, it was found that the composition had excellent doping efficiency, and the effect of the present invention was proved.

【0111】次いで、5mm角で、厚さ10μmの高純
度アルミニウム箔上に、非単結晶ゲルマン半導体を3μ
m成膜した、マイクロボイド分析用サンプルを小角X線
散乱装置(理学電機製 RAD−IIIb型)により非
単結晶ゲルマン半導体中のマイクロボイドの平均半径と
密度を測定した。その結果、実験例1の非単結晶ゲルマ
ン半導体は、マイクロボイドの平均半径が2.7〜2.
9Åで、密度は5.6〜8.3×1018(cm-3)であ
り、比較実験例1の非単結晶ゲルマン半導体は、マイク
ロボイドの平均半径が3.8〜4.0Åで、密度は2.
0〜3.1×1019(cm-3)であり、実験例1の非単
結晶ゲルマン半導体は、比較実験例1の非単結晶ゲルマ
ン半導体に比べて、マイクロボイドの平均半径が小さく
密度が少ないことが判った。
Then, 3 μm of non-single-crystal germane semiconductor was placed on a high-purity aluminum foil of 5 mm square and 10 μm thick.
The average radius and density of the microvoids in the non-single-crystal germane semiconductor were measured using a small-angle X-ray scattering device (RAD-IIIb type, manufactured by Rigaku Denki) for the microvoid analysis sample having the m film thickness. As a result, in the non-single-crystal germane semiconductor of Experimental Example 1, the average radius of the microvoids was 2.7 to 2.0.
At 9 °, the density is 5.6 to 8.3 × 10 18 (cm −3 ), and the non-single-crystal germane semiconductor of Comparative Experimental Example 1 has an average microvoid radius of 3.8 to 4.0 °, The density is 2.
0 to 3.1 × 10 19 (cm −3 ), and the non-single-crystal germane semiconductor of Experimental Example 1 has a smaller average diameter of microvoids and a lower density than the non-single-crystal germanic semiconductor of Comparative Experimental Example 1. It turned out to be small.

【0112】また、5mm角で、厚さ1mmのステンレ
ス製支持体上に、非単結晶ゲルマン半導体を3μm成膜
したマイクロボイド及び結晶性分析用サンプルを、ま
ず、STM(デジタル・インストルメント製 NANO
SCOPE−II型)により非単結晶ゲルマン半導体表
面のマイクロボイドを観察した。その結果、実験例1の
非単結晶ゲルマン半導体は、比較実験例1の非単結晶ゲ
ルマン半導体に比べて、マイクロボイドの半径が小さ
く、数も少なかった。次に、RHEED(日本電子製
JEM−100SX)により、非単結晶ゲルマン半導体
の結晶性を評価したところ、実験例1及び比較実験例1
のいずれのサンプルもリング状のパターンが観測され、
非晶質(微結晶を含む)であることが判った。
A microvoid having a non-single-crystal germane semiconductor film thickness of 3 μm and a sample for crystallinity analysis were formed on a 5 mm square, 1 mm thick stainless steel support by STM (NANO manufactured by Digital Instrument).
SVOPE-II) was used to observe microvoids on the surface of the non-single-crystal germane semiconductor. As a result, the non-single-crystal germane semiconductor of Experimental Example 1 had a smaller radius and a smaller number of microvoids than the non-single-crystal germane semiconductor of Comparative Experimental Example 1. Next, RHEED (manufactured by JEOL)
When the crystallinity of the non-single-crystal germane semiconductor was evaluated by JEM-100SX), Experimental Example 1 and Comparative Experimental Example 1 were evaluated.
A ring-shaped pattern was observed in each sample.
It was found to be amorphous (including microcrystals).

【0113】[0113]

【実験例2】本発明の非単結晶ゲルマン半導体を用い
た、p型層、i型層及びn型層からなる非単結晶ゲルマ
ン半導体素子を、実験例1で用いた図5に示す製造装置
により、実験例1と同様な作製条件により作製した。支
持体504は、50mm角、厚さ1mmのステンレス
(SUS304)製で、表面に鏡面加工を施した。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 2 A non-single-crystal germanium semiconductor device comprising a p-type layer, an i-type layer and an n-type layer using the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention was used as a production apparatus shown in FIG. Thus, it was manufactured under the same manufacturing conditions as in Experimental Example 1. The support 504 is made of stainless steel (SUS304) having a size of 50 mm square and a thickness of 1 mm, and its surface is mirror-finished.

【0114】p型層を作製するには、支持体504を加
熱ヒーター505により350℃に加熱し、実験例1と
同様な操作により、SiH4ガスを3sccm、D2ガス
を100sccm、GeH4ガスを2sccm、B 26
/H2(10%)ガスを5sccm、成膜室501内に
流入させ、成膜室501内の圧力を2mTorrに調整
した。次に、直流バイアスを−90V、RF電力を0.
8mW/cm3、μW電力を60mW/cm3の条件で、
実験例1と同様な操作により、支持体504上に層厚1
0nmのp型層を作製した。
To form the p-type layer, the support 504 is added.
Heated to 350 ° C. with a heat heater 505,
By the same operation, SiHFour3 sccm of gas, DTwogas
100 sccm, GeHFour2 sccm of gas, B TwoH6
/ HTwo(10%) 5 sccm gas in the film forming chamber 501
And adjust the pressure in the deposition chamber 501 to 2mTorr
did. Next, the DC bias was set to -90 V, and the RF power was set to 0.
8mW / cmThree, ΜW power of 60 mW / cmThreeUnder the condition
By the same operation as in Experimental Example 1, the layer thickness 1 was formed on the support 504.
A 0 nm p-type layer was produced.

【0115】次に、i型層を作製するには、支持体50
4を加熱ヒーター505により350℃に加熱し、実験
例1と同様な操作により、SiH4ガスを3sccm、
2ガスを100sccm、GeH4ガスを2sccm、
成膜室501内に流入させ、成膜室501内の圧力を2
mTorrに調整した。次に、直流バイアスを−90
V、RF電力を0.8mW/cm3、μW電力を60m
W/cm3の条件で、実験例1と同様な操作により、p
型層上に層厚500nmのi型層を作製した。
Next, to form an i-type layer, the support 50
4 was heated to 350 ° C. by the heater 505, and the same operation as in Experimental Example 1 was performed to supply SiH 4 gas at 3 sccm.
100 sccm of D 2 gas, 2 sccm of GeH 4 gas,
It is allowed to flow into the film forming chamber 501 and the pressure in the film forming chamber 501 is set to 2
Adjusted to mTorr. Next, the DC bias is set to -90.
V, RF power 0.8 mW / cm 3 , μW power 60 m
Under the conditions of W / cm 3 , p
An i-type layer having a thickness of 500 nm was formed on the mold layer.

【0116】次に、n型層を作製するには、支持体50
4を加熱ヒーター505により350℃に加熱し、実験
例1と同様な操作により、SiH4ガスを3sccm、
2ガスを100sccm、GeH4ガスを2sccm、
PH3/H2(10%)を5sccm、成膜室501内に
流入させ、成膜室501内の圧力を2mTorrに調整
した。次に、直流バイアスを−90V、RF電力を0.
8mW/cm3、μW電力を60mW/cm3の条件で、
実験例1と同様な操作により、i型層上に層厚10nm
のn型層を作製した。
Next, to form an n-type layer, the support 50
4 was heated to 350 ° C. by the heater 505, and the same operation as in Experimental Example 1 was performed to supply SiH 4 gas at 3 sccm.
100 sccm of D 2 gas, 2 sccm of GeH 4 gas,
PH 3 / H 2 (10%) was introduced into the film forming chamber 501 at 5 sccm, and the pressure in the film forming chamber 501 was adjusted to 2 mTorr. Next, the DC bias was set to -90 V, and the RF power was set to 0.
8mW / cm 3, the μW power under the conditions of 60mW / cm 3,
By the same operation as in Experimental Example 1, a layer thickness of 10 nm was formed on the i-type layer.
Was produced.

【0117】それぞれの層を作製する際に、必要なガス
以外の流出バルブ541〜545は完全に閉じられてい
ることは云うまでもなく、また、それぞれのガスが成膜
室501内、流出バルブ541〜545から成膜室50
1に至る配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ541〜545を閉じ、補助バルブ508を開き、
さらにコンダクタンスバルブ507を全開にして、系内
を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行う。
When forming the respective layers, it goes without saying that the outflow valves 541 to 545 other than the necessary gas are completely closed. From 541 to 545, the film forming chamber 50
In order to avoid remaining in the piping leading to 1, the outflow valves 541 to 545 are closed, the auxiliary valve 508 is opened,
Further, the conductance valve 507 is fully opened, and an operation of once evacuating the system to a high vacuum is performed as necessary.

【0118】作製した非単結晶ゲルマン半導体素子のn
型層上に、透明導電層として、ITO(In23+Sn
2)を直径6mm、厚さ70nmの大きさで抵抗加熱
法にて蒸着し、非単結晶ゲルマン半導体素子を作製した
(素子No.実2)。以上の、非単結晶ゲルマン半導体
素子の作製条件を表5に示す。
The n of the manufactured non-single crystal germane semiconductor device
ITO (In 2 O 3 + Sn) as a transparent conductive layer on the mold layer
O 2 ) was deposited in a size of 6 mm in diameter and 70 nm in thickness by a resistance heating method to produce a non-single-crystal germane semiconductor element (element No. 2). Table 5 shows the manufacturing conditions of the non-single-crystal germane semiconductor element.

【0119】[0119]

【比較実験例2】従来の非単結晶ゲルマン半導体を用い
た、p型層、i型層及びn型層からなる非単結晶ゲルマ
ン半導体素子を、比較実験例1で用いた図6に示す製造
装置により、比較実験例1と同様な作製条件により作製
した。支持体は、実験例2と同じ表面に鏡面加工を施し
た、50mm角、厚さ1mmのステンレス(SUS30
4)を用いた。
COMPARATIVE EXPERIMENT 2 A non-single-crystal germanium semiconductor element comprising a p-type layer, an i-type layer and an n-type layer using a conventional non-single-crystal germane semiconductor was manufactured as shown in FIG. The device was manufactured under the same manufacturing conditions as in Comparative Experimental Example 1 using an apparatus. The support was made of a 50 mm square, 1 mm thick stainless steel (SUS30
4) was used.

【0120】p型層を作製するには、支持体604を加
熱ヒーター605により250℃に加熱し、比較実験例
1と同様な操作により、SiH4ガスを0.6scc
m、H2ガスを50sccm、GeH4ガスを0.4sc
cm、B 26/H2(10%)ガスを1sccm、成膜
室601内に流入させ、成膜室601内の圧力を1To
rrに調整した。次に、RF電力を5mW/cm3の条
件で、比較実験例1と同様な操作により、支持体604
上に層厚10nmのp型層を作製した。
To form a p-type layer, the support 604 is added.
Heated to 250 ° C by a heat heater 605, a comparative example
By the same operation as in Step 1,Four0.6 scc of gas
m, HTwo50 sccm gas, GeHFour0.4 sc gas
cm, B TwoH6/ HTwo(10%) 1 sccm gas deposition
Flow into the chamber 601 and the pressure in the film forming chamber 601 is set to 1 To
rr. Next, the RF power was set to 5 mW / cmThreeArticle
In this regard, by the same operation as in Comparative Experimental Example 1, the support
A p-type layer having a thickness of 10 nm was formed thereon.

【0121】次に、i型層を作製するには、支持体60
4を加熱ヒーター605により250℃に加熱し、比較
実験例1と同様な操作により、SiH4ガスを0.6s
ccm、H2ガスを50sccm、GeH4ガスを0.4
sccm、成膜室601内に流入させ、成膜室601内
の圧力を1Torrに調整した。次に、RF電力を5m
W/cm3の条件で、比較実験例1と同様な操作によ
り、p型層上に層厚500nmのi型層を作製した。
Next, to prepare an i-type layer, the support 60
4 was heated to 250 ° C. by the heater 605, and the same operation as in Comparative Experimental Example 1 was performed to reduce the SiH 4 gas for 0.6 s.
ccm, H 2 gas 50 sccm, a GeH 4 gas 0.4
The flow rate of sccm was introduced into the film forming chamber 601, and the pressure in the film forming chamber 601 was adjusted to 1 Torr. Next, increase the RF power by 5 m
Under the conditions of W / cm 3 , an i-type layer having a thickness of 500 nm was formed on the p-type layer by the same operation as in Comparative Experimental Example 1.

【0122】次に、n型層を作製するには、支持体60
4を加熱ヒーター605により250℃に加熱し、比較
実験例1と同様な操作により、SiH4ガスを0.6s
ccm、H2ガスを50sccm、GeH4ガスを0.4
sccm、PH3/H2(10%)を1sccm、成膜室
601内に流入させ、成膜室601内の圧力を1Tor
rに調整した。次に、RF電力を5mW/cm3の条件
で、比較実験例1と同様な操作により、i型層上に層厚
10nmのn型層を作製した。
Next, to form the n-type layer, the support 60
4 was heated to 250 ° C. by the heater 605, and the same operation as in Comparative Experimental Example 1 was performed to reduce the SiH 4 gas for 0.6 s.
ccm, H 2 gas 50 sccm, a GeH 4 gas 0.4
sccm, PH 3 / H 2 (10%) was introduced into the film formation chamber 601 at a flow rate of 1 sccm, and the pressure in the film formation chamber 601 was set at 1 Torr.
adjusted to r. Next, an n-type layer having a thickness of 10 nm was formed on the i-type layer by the same operation as in Comparative Experimental Example 1 under the condition of RF power of 5 mW / cm 3 .

【0123】それぞれの層を作製する際に、必要なガス
以外の流出バルブ641〜645は完全に閉じられてい
ることは云うまでもなく、また、それぞれのガスが成膜
室601内、流出バルブ641〜645から成膜室60
1に至る配管内に残留することを避けるために、実験例
2と同様な操作により、系内を一旦高真空に排気する操
作を必要に応じて行う。
When forming each layer, it goes without saying that the outflow valves 641 to 645 other than the necessary gas are completely closed. From 641 to 645, the film forming chamber 60
In order to avoid remaining in the pipe leading to 1, the operation of once evacuating the system to a high vacuum is performed as necessary by the same operation as in Experimental Example 2.

【0124】作製した非単結晶ゲルマン半導体素子のn
型層上に、透明導電層を実験例2と同様に蒸着し、非単
結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素子No.比
2)。以上の、非単結晶ゲルマン半導体素子の作製条件
を表6に示す。
The n of the manufactured non-single crystal germane semiconductor device
A transparent conductive layer was vapor-deposited on the mold layer in the same manner as in Experimental Example 2 to produce a non-single-crystal germane semiconductor element (element number ratio 2). Table 6 shows the manufacturing conditions of the non-single-crystal germane semiconductor element.

【0125】実験例2(素子No.実2)及び比較実験
例2(素子No.比2)で作製した非単結晶ゲルマン半
導体素子を、pAメーター(横河ヒューレットパッカー
ド(株)製 4140B)を用いて、透明導電層とステ
ンレス製支持体の間に電圧を印加して、電流−電圧特性
を測定することにより、Physics of Sem
iconductor Devices(2nd Ed
ition S.M.Sze著 JOHN WILEY
&SONS)の89〜92ページ記載の方法にしたがっ
て、pn接合のn値を求めたところ、比較実験例2(素
子No.比2)に対して、実験例2(素子No.実2)
の非単結晶ゲルマン半導体素子は、n値が0.79倍と
小さく、従来の非単結晶ゲルマン半導体に比べて、本発
明の非単結晶ゲルマン半導体を用いたほうが良質な特性
を示すpn接合が得られることが判明した。
The non-single-crystal germane semiconductor elements produced in Experimental Example 2 (element No. 2) and Comparative Example 2 (element No. ratio 2) were measured with a pA meter (4140B manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.). By applying a voltage between the transparent conductive layer and the support made of stainless steel and measuring current-voltage characteristics, the Physics of Sem was used.
icon Devices (2nd Ed
ition S. M. Sze JOHN WILEY
& SONS) on pages 89 to 92, the n value of the pn junction was determined. As compared with the comparative experimental example 2 (element No. ratio 2), the experimental example 2 (element No. actual 2)
The n-value of the non-single-crystal germanium semiconductor element is 0.79 times as small as that of the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention. It turned out to be obtained.

【0126】次に、実験例2(素子No.実2)及び比
較実験例2(素子No.比2)で作製した非単結晶ゲル
マン半導体素子の、i型層中のリン(P)原子及びホウ
素(B)原子の含有量を2次イオン質量分析器(CAM
ECA製 IMS−3F)により分析したところ、比較
実験例2(素子No.比2)に対して、実験例2(素子
No.実2)の非単結晶ゲルマン半導体素子は、リン
(P)原子の含有量は0.8倍、ホウ素(B)原子の含
有量は0.3倍と少なく、従来の非単結晶ゲルマン半導
体に比べ、本発明の非単結晶ゲルマン半導体を用いたほ
うが不純物の拡散がしにくいことが判明した。
Next, phosphorus (P) atoms and i-type layers in the i-type layer of the non-single-crystal germanium semiconductor devices manufactured in Experimental Example 2 (Element No. Ex. 2) and Comparative Experimental Example 2 (Element No. 2) The content of boron (B) atoms was measured using a secondary ion mass spectrometer (CAM).
When analyzed by IMS-3F manufactured by ECA, the non-single-crystal germanium semiconductor device of Experimental Example 2 (Device No. Ex. 2) was compared with Comparative Experimental Example 2 (Device No. Ratio 2) by phosphorus (P) atom. Is 0.8 times and the content of boron (B) atoms is as small as 0.3 times, and the diffusion of impurities is better when the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is used than in the conventional non-single-crystal germane semiconductor. It turned out to be difficult.

【0127】[0127]

【実験例3】ステンレス製支持体上に、n型層、i型
層、p型層、透明導電層の順番で成膜し、i型層の層厚
を3μmとした以外は、実験例2と同様な作製条件によ
り、非単結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素子N
o.実3)。
[Experimental Example 3] Experimental example 2 except that an n-type layer, an i-type layer, a p-type layer, and a transparent conductive layer were formed in this order on a stainless steel support, and the thickness of the i-type layer was 3 µm. A non-single-crystal germane semiconductor device was manufactured under the same manufacturing conditions as in (Device N
o. Actual 3).

【0128】[0128]

【比較実験例3】ステンレス製支持体上に、n型層、i
型層、p型層、透明導電層の順番で成膜し、i型層の層
厚を3μmとした以外は、比較実験例2と同様な作製条
件により、非単結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素
子No.比3)。
Comparative Example 3 An n-type layer, i
A non-single-crystal germane semiconductor device was manufactured under the same manufacturing conditions as in Comparative Example 2 except that a layer was formed in the order of a mold layer, a p-type layer, and a transparent conductive layer, and the layer thickness of the i-type layer was 3 μm. (Element No. ratio 3).

【0129】実験例2(素子No.実2)、実験例3
(素子No.実3)、比較実験例2(素子No.比2)
及び比較実験例3(素子No.比3)で作製した非単結
晶ゲルマン半導体素子の非単結晶ゲルマン半導体中にお
ける電子とホールの移動度を、SEMICONDUCT
ORS AND SEMIMETALS VOLUME
21 PartC CHAPTER6(T.Tiedj
e著 ACADEMICPRESS)記載のタイム・オ
ブ・フライト法にしたがって求めたところ、比較実験例
2(素子No.比2)に対して、実験例2(素子No.
実2)の非単結晶ゲルマン半導体素子は、ホールの移動
度が3.3倍と大きく、比較実験例3(素子No.比
3)に対して、実験例3(素子No.実3)の非単結晶
ゲルマン半導体素子は、電子の移動度が1.7倍と大き
く、従来の非単結晶ゲルマン半導体に比べ、本発明の非
単結晶ゲルマン半導体のほうが電荷の移動がしやすいこ
とが判明した。
Experimental Example 2 (Element No. Ex. 2), Experimental Example 3
(Element No. Actual 3), Comparative Experimental Example 2 (Element No. Ratio 2)
And the mobility of electrons and holes in the non-single-crystal germane semiconductor of the non-single-crystal germane semiconductor device manufactured in Comparative Experimental Example 3 (element No. ratio 3) was measured by SEMICONDUCT.
ORS AND SEMIMETALS VOLUME
21 PartC CHAPTER6 (T.Tiedj
e) According to the time-of-flight method described in ACADEMIC PRESS, the comparative example 2 (element No. ratio 2) was compared with the experimental example 2 (element No. 2).
The non-single-crystal germane semiconductor device of Ex. 2) has a hole mobility as large as 3.3 times, which is larger than that of Comparative Ex. 3 (Ex. 3). In the non-single-crystal germane semiconductor element, the mobility of electrons is as large as 1.7 times, and it has been found that the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention is easier to transfer charges than the conventional non-single-crystal germane semiconductor. .

【0130】[0130]

【実験例4】p型層とn型層の層厚を各々2nmとした
以外は、実験例2と同様な作製条件により、非単結晶ゲ
ルマン半導体素子を作製した(素子No.実4)。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 4 A non-single-crystal germane semiconductor device was manufactured under the same manufacturing conditions as in Experimental Example 2 except that the thicknesses of the p-type layer and the n-type layer were each set to 2 nm (element No. Ex. 4).

【0131】[0131]

【比較実験例4】p型層とn型層の層厚を各々2nmと
した以外は、比較実験例2と同様な作製条件により、非
単結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素子No.比
4)。
Comparative Experimental Example 4 A non-single-crystal Germanic semiconductor device was manufactured under the same manufacturing conditions as in Comparative Experimental Example 2 except that the thickness of each of the p-type layer and the n-type layer was 2 nm (element No. ratio 4). ).

【0132】実験例2(素子No実2)、実験例4(素
子No.実4)、比較実験例2(素子No.比2)及び
比較実験例4(素子No.比4)で作製した非単結晶ゲ
ルマン半導体素子を、pAメーター(横河ヒューレット
パッカード(株)製 4140B)を用いて、透明導
電層とステンレス製支持体の間に電圧を印加して、電流
−電圧特性を測定することにより、逆バイアス電圧にお
けるリーク電流を測定したところ、比較実験例2(素子
No.比2)に対して、実験例2(素子No.実2)の
非単結晶ゲルマン半導体素子は、リーク電流が0.42
倍と小さく、比較実験例4(素子No.比4)に対し
て、実験例4(素子No.実4)の非単結晶ゲルマン半
導体素子は、リーク電流が0.07倍と小さく、従来の
非単結晶ゲルマン半導体に比べ、本発明の非単結晶ゲル
マン半導体を用いたほうが薄膜でも十分に使用できるこ
とが判明した。
Fabricated in Experimental Example 2 (Device No. 2), Experimental Example 4 (Device No. 4), Comparative Experimental Example 2 (Device No. Ratio 2) and Comparative Experimental Example 4 (Device No. Ratio 4). Using a pA meter (4140B manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.) to apply a voltage between the transparent conductive layer and the stainless steel support to measure the current-voltage characteristics of the non-single-crystal germane semiconductor element The leakage current at the reverse bias voltage was measured according to the following formula. As a result, the non-single-crystal germanium semiconductor device of Experimental Example 2 (Device No. Actual 2) exhibited a leak current of Comparative Example 2 (Device No. Ratio 2). 0.42
The non-single-crystal germanium semiconductor device of Experimental Example 4 (Device No. 4) has a leak current as small as 0.07 times that of Comparative Example 4 (Device No. Ratio 4). It has been found that the use of the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention allows a thin film to be more sufficiently used than the non-single-crystal germane semiconductor.

【0133】[0133]

【実験例5及び比較実験例5】5mm角で厚さ10μm
の高純度アルミ箔上及び5mm角で厚さ1mmのステン
レス製(SUS304)支持体上に、 2ガス流量又は
2ガス流量を表7に示す値に変化させ、表8に示す作
製条件により、実験例1と同様な方法で、マイクロボイ
ド及び結晶性分析用サンプルを作製した(サンプルN
o.実5−1〜3及びサンプルNo.比5)。更に、5
0mm角で厚さ1mmのステンレス製支持体上に、i型
層のD2ガス流量又はH2ガス流量を表7に示す値に変化
させ、表9に示す作製条件により、実験例2と同様な方
法で、非単結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素子N
o.実5−1〜3及び素子No.比5)。
[Experimental Example 5 and Comparative Experimental Example 5] 5 mm square and 10 μm thick
1mm thick 5mm square stainless steel foil
On a stainless steel (SUS304) support, DTwoGas flow or
HTwoThe gas flow rate was changed to the value shown in Table 7 and the operation shown in Table 8 was performed.
Depending on the manufacturing conditions, a micro-bo
And a sample for crystallinity analysis were prepared (Sample N
o. Samples 5-1 to 3-1 and sample Nos. Ratio 5). Furthermore, 5
On a 0 mm square, 1 mm thick stainless steel support, i-type
Layer DTwoGas flow rate or HTwoChange the gas flow rate to the value shown in Table 7
In the same manner as in Experimental Example 2 under the manufacturing conditions shown in Table 9,
A non-single crystal germane semiconductor device was fabricated by the
o. Examples 5-1 to 3 and element Nos. Ratio 5).

【0134】作製したマイクロボイド及び結晶性分析用
サンプル(サンプルNo.実5−1〜3及びサンプルN
o.比5)を、実験例1と同様に小角X線散乱装置によ
りマイクロボイドの平均半径と密度を測定し、RHEE
Dにより、非単結晶ゲルマン半導体の結晶性を測定し
た。以上の結果を図7に示す。更に、作製した非単結晶
ゲルマン半導体素子(素子No.実5−1〜3及び素子
No.比5)を、実験例2〜4と同様に、pn接合のn
値、非単結晶ゲルマン半導体中におけるホールの移動度
及び逆バイアス電圧におけるリーク電流を測定した。以
上の測定の結果も図7に、比較実験例5の非単結晶ゲル
マン半導体素子(素子No.比5)の値を1とした相対
値で示す。図7から判るとおり、本発明のマイクロボイ
ドの平均半径が3.5Å以下で、密度が1×1019(c
-3)以下の非単結晶ゲルマン半導体素子(素子No.
実5−1〜3)は、従来の非単結晶ゲルマン半導体素子
(素子No.比5)に比べて、n値、ホール移動度、リ
ーク電流のいずれにおいても優れた特性を示し、本発明
の効果が実証された。
The prepared microvoids and samples for crystallinity analysis (Sample Nos. 5-1 to 3 and Sample N
o. The ratio 5) was measured by measuring the average radius and density of the microvoids using a small-angle X-ray scattering device in the same manner as in Experimental Example 1.
By D, the crystallinity of the non-single-crystal germane semiconductor was measured. The results are shown in FIG. Further, the fabricated non-single-crystal germane semiconductor elements (element Nos. 5-1 to 3 and element No. ratio 5) were connected to a pn junction n in the same manner as in Experimental Examples 2 to 4.
The value, the mobility of holes in a non-single-crystal germane semiconductor, and the leakage current at a reverse bias voltage were measured. The results of the above measurements are also shown in FIG. 7 as relative values, where the value of the non-single-crystal germane semiconductor device of Comparative Experimental Example 5 (device No. ratio 5) is 1. As can be seen from FIG. 7, the microvoids of the present invention have an average radius of 3.5 ° or less and a density of 1 × 10 19 (c
m -3 ) or less of a non-single-crystal germane semiconductor device (device No.
Examples 5-1 to 3) show excellent characteristics in any of the n value, the hole mobility, and the leak current as compared with the conventional non-single-crystal germane semiconductor element (element No. ratio 5). The effect has been demonstrated.

【0135】[0135]

【実験例6】5mm角で厚さ10μmの高純度アルミ箔
上及び5mm角で厚さ1mmのステンレス製(SUS3
04)支持体上に、 表10に示す作製条件により、実験
例1と同様な方法で、マイクロボイド及び結晶性分析用
サンプルを作製した(サンプルNo.実6)。更に、5
0mm角で厚さ1mmのステンレス製支持体上に、表1
1に示す作製条件により、実験例2と同様な方法で、非
単結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素子No.実
6)。
[Experimental example 6] High-purity aluminum foil of 5 mm square and 10 μm thickness
Top and 5mm square, 1mm thick stainless steel (SUS3
04) On the support, Experiments were performed under the manufacturing conditions shown in Table 10.
For microvoid and crystallinity analysis in the same manner as in Example 1.
A sample was prepared (Sample No. Ex. 6). Furthermore, 5
Table 1 was placed on a 0 mm square, 1 mm thick stainless steel support.
According to the manufacturing conditions shown in FIG.
A single-crystal germane semiconductor device was fabricated (device No.
6).

【0136】[0136]

【比較実験例6】5mm角で厚さ10μmの高純度アル
ミ箔上及び5mm角で厚さ1mmのステンレス製(SU
S304)支持体上に、 表12に示す作製条件により、
比較実験例1と同様な方法で、マイクロボイド及び結晶
性分析用サンプルを作製した(サンプルNo.比6)。
更に、50mm角で厚さ1mmのステンレス製支持体上
に、表13に示す作製条件により、比較実験例2と同様
な方法で、非単結晶ゲルマン半導体素子を作製した(素
子No.比6)。
[Comparative Experimental Example 6] High-purity aluminum 5 mm square and 10 μm thick
1mm thick stainless steel (SU
S304) On the support, According to the manufacturing conditions shown in Table 12,
Microvoids and crystals were obtained in the same manner as in Comparative Experimental Example 1.
A sample for sex analysis was prepared (sample No. ratio 6).
Furthermore, on a 50 mm square, 1 mm thick stainless steel support
In the same manner as in Comparative Experimental Example 2 under the manufacturing conditions shown in Table 13,
A non-single-crystal germane semiconductor device was fabricated by a simple method.
Child No. Ratio 6).

【0137】作製したマイクロボイド分析用サンプル
(サンプルNo.実6及びサンプルNo.比6)を、実
験例1と同様に小角X線散乱装置によりマイクロボイド
の平均半径と密度を測定した。その結果、実験例6の非
単結晶ゲルマン半導体は、マイクロボイドの平均半径が
3.2Åで、密度は9.1×1018(cm-3)であり、
比較実験例6の非単結晶ゲルマン半導体は、マイクロボ
イドの平均半径が3.9Åで、密度は2.2×10
19(cm-3)であり、実験例6の非単結晶ゲルマン半導
体は、比較実験例6の非単結晶ゲルマン半導体に比べ
て、マイクロボイドの平均半径が小さく密度が少ないこ
とが判った。
The microvoid analysis samples (sample No. 6 and sample No. ratio 6) prepared were measured for the average radius and density of the microvoids using a small-angle X-ray scattering apparatus in the same manner as in Experimental Example 1. As a result, the non-single-crystal germane semiconductor of Experimental Example 6 had an average radius of microvoids of 3.2 ° and a density of 9.1 × 10 18 (cm −3 ),
The non-single-crystal germane semiconductor of Comparative Experimental Example 6 had an average radius of microvoids of 3.9 ° and a density of 2.2 × 10
It was 19 (cm −3 ), and it was found that the non-single-crystal germane semiconductor of Experimental Example 6 had a smaller average radius of microvoids and a lower density than the non-single-crystal germanic semiconductor of Comparative Experimental Example 6.

【0138】また、作製した結晶性分析用サンプル(サ
ンプルNo.実6及びサンプルNo.比6)を、実験例
1と同様にRHEEDにより非単結晶ゲルマン半導体の
結晶性を評価したところ、実験例6及び比較実験例6の
いずれのサンプルもリング状のパターンが観測され、非
晶質(微結晶を含む)であることが観測され、非晶質
(微結晶を含む)であることが判った。
The crystallinity of the non-single-crystal germane semiconductor was evaluated by RHEED for the prepared samples for crystallinity analysis (sample No. 6 and sample No. ratio 6) in the same manner as in Experimental Example 1. In each of the samples of Comparative Example 6 and Comparative Example 6, a ring-shaped pattern was observed, it was observed that the sample was amorphous (including microcrystals), and it was found that the sample was amorphous (including microcrystals). .

【0139】更に、作製した非単結晶ゲルマン半導体素
子(素子No.実6及び素子No.比6)を、実験例5
と同様に、pn接合のn値、非単結晶ゲルマン半導体中
におけるホールの移動度及び逆バイアス電圧におけるリ
ーク電流を測定した。その結果、比較実験例6の非単結
晶ゲルマン半導体素子(素子No.比6)に対して、実
験例6の非単結晶ゲルマン半導体素子(素子No.実
6)は、pn接合のn値は0.78倍小さく、ホールの
移動度は2.5倍大きく、リーク電流は0.15倍小さ
くて、いずれにおいても優れた特性を示し、本発明の効
果が実証された。
Further, the fabricated non-single-crystal germane semiconductor element (element No. 6 and element No. ratio 6) was fabricated in Experimental Example 5.
Similarly to the above, the n value of the pn junction, the mobility of holes in the non-single-crystal germane semiconductor, and the leak current at the reverse bias voltage were measured. As a result, the n-value of the pn junction of the non-single-crystal germane semiconductor device of the experimental example 6 (element No. 6) was higher than that of the non-single-crystal germane semiconductor device of the comparative experimental example 6 (element No. ratio 6). The hole mobility was 0.78 times smaller, the hole mobility was 2.5 times larger, and the leak current was 0.15 times smaller. In each case, excellent characteristics were exhibited, demonstrating the effect of the present invention.

【0140】[0140]

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらによって限定されるものではな
い。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0141】[0141]

【実施例1】50mm角、厚さ1mmのステンレス(S
US304)製で、表面に鏡面加工を施した導電性支持
体上に、スパッタリング法により、反射層として銀薄膜
を0.1μm、更に反射増加層としてZnO薄膜を1μ
m蒸着した。該導電性支持体上に、表14に示す作製条
件で、実験例2と同様な操作により、n型層、i型層、
p型層の順番で成膜し、p型層上に、透明導電層とし
て、ITOを1cm角、厚さ70nmの大きさで実験例
2と同様に蒸着し、さらに、透明導電層上に集電電極と
して、アルミニウム(Al)金属を2μmの厚さで電子
ビーム蒸着し、太陽電池を作製した(太陽電池No.実
1)。
Example 1 A 50 mm square, 1 mm thick stainless steel (S
U.S. Pat. No. 304), a silver thin film of 0.1 μm as a reflection layer and a ZnO thin film of 1 μm as a reflection enhancement layer were formed on a conductive support having a mirror-finished surface by sputtering.
m was deposited. An n-type layer, an i-type layer, and the like were formed on the conductive support by the same operation as in Experimental Example 2 under the production conditions shown in Table 14.
Films were formed in the order of the p-type layer, and ITO was deposited on the p-type layer as a transparent conductive layer in a size of 1 cm square and 70 nm thick in the same manner as in Experimental Example 2, and further collected on the transparent conductive layer. As an electrode, a solar cell was fabricated by electron beam evaporation of aluminum (Al) metal to a thickness of 2 μm (solar cell No. 1).

【0142】[0142]

【比較例1】表15に示す作製条件で、比較実験例2と
同様な操作により、n型層、i型層、p型層を作製した
以外は、実施例1と同様な条件で、太陽電池を作製した
(太陽電池No.比1)。
[Comparative Example 1] Under the same conditions as in Example 1 except that an n-type layer, an i-type layer, and a p-type layer were manufactured by the same operation as in Comparative Experimental Example 2 under the manufacturing conditions shown in Table 15, A battery was manufactured (solar cell No. ratio 1).

【0143】実施例1(太陽電池No.実1)及び比較
例1(太陽電池No.比1)で作製した太陽電池の初期
特性、劣化特性の評価を行った。
The initial characteristics and the deterioration characteristics of the solar cells manufactured in Example 1 (solar cell No. 1) and Comparative Example 1 (solar cell No. ratio 1) were evaluated.

【0144】初期特性は、実施例1(電池No.実1)
及び比較例1(電池No.比1)で作製した太陽電池
を、AM−1.5(100mW/cm2)光照射下に設
置し、光電変換効率を測定して評価した。特性評価の結
果、比較例1(電池No.比1)に対して、実施例1
(電池No.実1)の太陽電池は、光電変換効率が1.
31倍優れていた。
The initial characteristics are shown in Example 1 (Battery No. 1)
The solar cell manufactured in Comparative Example 1 (battery No. ratio 1) was placed under irradiation with AM-1.5 (100 mW / cm 2 ) light, and the photoelectric conversion efficiency was measured and evaluated. As a result of the characteristic evaluation, Example 1 was compared with Comparative Example 1 (battery No. ratio 1).
The solar cell of (Battery No. Ex. 1) has a photoelectric conversion efficiency of 1.
31 times better.

【0145】劣化特性は、実施例1(電池No.実1)
及び比較例1(電池No.比1)で作製した太陽電池
を、AM−1.5(100mW/cm2)光照射下で1
00時間放置したのちに、初期特性の評価と同様に、A
M−1.5(100mW/cm2)光照射下に設置し、
光電変換効率を測定して評価した。特性評価の結果、比
較例1(電池No.比1)に対して、実施例1(電池N
o.実1)の太陽電池は、光電変換効率が1.6倍優れ
ていた。
The deterioration characteristics are shown in Example 1 (battery No. 1).
And the solar cell manufactured in Comparative Example 1 (battery No. ratio 1) was irradiated with AM-1.5 (100 mW / cm 2 ) light.
After being left for 00 hours, A
M-1.5 (100 mW / cm 2 ) installed under light irradiation,
The photoelectric conversion efficiency was measured and evaluated. As a result of the characteristic evaluation, Example 1 (Battery N) was compared with Comparative Example 1 (Battery No. ratio 1).
o. Actually, the solar cell of 1) was superior in photoelectric conversion efficiency by 1.6 times.

【0146】以上の結果により、本発明の非単結晶ゲル
マン半導体を応用した太陽電池は、優れた太陽電池特性
を有することが判明した。
From the above results, it has been found that the solar cell using the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention has excellent solar cell characteristics.

【0147】[0147]

【実施例2】50mm角、厚さ1mmのステンレス(S
US304)製で、表面に鏡面加工を施した導電性支持
体上に、実施例1と同様な作製条件により、n型層、i
型層、p型層の順番で成膜し、p型層上に、透明導電層
として、ITOを直径2.5mm、厚さ100nmの大
きさで実施例1と同様に蒸着し、光センサーを作製した
(センサーNo.実2)。
Example 2 A 50 mm square, 1 mm thick stainless steel (S
U.S. Pat. No. 304) and a mirror-finished conductive support on an n-type layer, i under the same manufacturing conditions as in Example 1.
A layer was formed in the order of a mold layer and a p-type layer. On the p-type layer, as a transparent conductive layer, ITO was vapor-deposited in a size of 2.5 mm in diameter and 100 nm in thickness in the same manner as in Example 1 to form an optical sensor. It was produced (Sensor No. Ex. 2).

【0148】[0148]

【比較例2】比較例1と同じ作製条件で、n型層、i型
層、p型層を作製した以外は、実施例2と同様な条件
で、光センサーを作製した(センサーNo.比2)。
Comparative Example 2 An optical sensor was manufactured under the same conditions as in Example 2 except that an n-type layer, an i-type layer, and a p-type layer were manufactured under the same manufacturing conditions as in Comparative Example 1 (sensor No. ratio). 2).

【0149】実施例2(センサーNo.実2)及び比較
例2(センサーNo.比2)で作製した光センサーに、
赤色発光ダイオードの光を断続的に照射し、導電性支持
体と透明導電層の間に流れる電流の立上がりや立下がり
を、オシロスコープ(ソニー・テクトロニクス(株)
製、2430型)を用いて測定し、光応答性の評価をし
た。その結果、比較例2(センサーNo.比2)に対し
て、実施例2(センサーNo.実2)の光センサーは、
光応答性が2.7倍優れていた。
The optical sensors prepared in Example 2 (sensor No. 2) and Comparative Example 2 (sensor No. ratio 2)
An oscilloscope (Sony Tektronix Co., Ltd.) measures the rise and fall of the current flowing between the conductive support and the transparent conductive layer by intermittently irradiating the light of the red light emitting diode.
, Model 2430) was used to evaluate the light responsiveness. As a result, with respect to Comparative Example 2 (sensor No. ratio 2), the optical sensor of Example 2 (sensor No. actual 2)
The light response was 2.7 times better.

【0150】以上の結果により、本発明の非単結晶ゲル
マン半導体を応用した光センサーは、優れた光センサー
特性を有することが判明した。
From the above results, it has been found that the optical sensor using the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention has excellent optical sensor characteristics.

【0151】[0151]

【実施例3】50mm角、厚さ0.8mmのバリウム硼
珪酸ガラス(コーニング(株)製7059)製の絶縁性
支持体上に、ゲート電極として、巾16μm、長さ10
0μm、厚さ100nmの大きさのクロム(Cr)金属
を電子ビーム蒸着し、該ゲート電極上に絶縁層として、
巾50μm、長さ100μm、厚さ500nmの窒化珪
素をグロー放電分解法にて蒸着し、該絶縁層上に、巾5
0μm、長さ100μm、厚さ500nmの非単結晶ゲ
ルマン半導体層を、実施例1のi型層と同様な作製条件
により成膜し、該非単結晶ゲルマン半導体層上にソース
電極及びドレイン電極として、巾10μm、長さ100
μm、厚さ100nmの大きさのクロム(Cr)金属
を、ソース電極とドレイン電極の間隔を10μmあけて
電子ビーム蒸着し、薄膜トランジスターを作製した(T
FT No.実3)。
Example 3 A gate electrode was formed on a 50 mm square, 0.8 mm thick insulating support made of barium borosilicate glass (7059, manufactured by Corning Incorporated) as a gate electrode, 16 μm wide and 10 mm long.
Chromium (Cr) metal having a size of 0 μm and a thickness of 100 nm is electron-beam evaporated, and an insulating layer is formed on the gate electrode.
Silicon nitride having a width of 50 μm, a length of 100 μm, and a thickness of 500 nm is deposited by a glow discharge decomposition method.
A non-single-crystal germanium semiconductor layer having a thickness of 0 μm, a length of 100 μm, and a thickness of 500 nm was formed under the same manufacturing conditions as the i-type layer of Example 1, and a source electrode and a drain electrode were formed on the non-single-crystal germane semiconductor layer. Width 10μm, length 100
Chromium (Cr) metal having a thickness of 100 μm and a thickness of 100 nm was subjected to electron beam evaporation at a distance of 10 μm between the source electrode and the drain electrode, thereby producing a thin film transistor (T).
FT No. Actual 3).

【0152】[0152]

【比較例3】比較例1のi型層と同じ作製条件で、非単
結晶ゲルマン半導体層を作製した以外は、実施例3と同
様な条件で、薄膜トランジスターを作製した(TFT
No.比3)。
Comparative Example 3 A thin film transistor was manufactured under the same conditions as in Example 3 except that a non-single-crystal germane semiconductor layer was manufactured under the same manufacturing conditions as the i-type layer of Comparative Example 1.
No. Ratio 3).

【0153】実施例3(TFT No.実3)及び比較
例3(TFT No.比2)で作製した薄膜トランジス
ターに、pAメーター(横河ヒューレットパッカード
(株)製 4140B)を接続し、ゲート電極とソース
電極間に電圧を印加した際の、ドレイン電極とソース電
極間に流れる電流を測定して、オン電流及びオンオフ電
流比を評価した。その結果、比較例3(TFT No.
比3)に対して、実施例3(TFT No.実3)の薄
膜トランジスターは、オン電流が3.7倍、オンオフ電
流比が5.1倍優れていた。
A pA meter (4140B, manufactured by Yokogawa Hewlett Packard KK) was connected to the thin film transistors fabricated in Example 3 (TFT No. 3) and Comparative Example 3 (TFT No. 2), and a gate electrode was formed. The current flowing between the drain electrode and the source electrode when a voltage was applied between the drain electrode and the source electrode was measured, and the on-current and the on-off current ratio were evaluated. As a result, Comparative Example 3 (TFT No.
Compared to the ratio 3), the thin film transistor of Example 3 (TFT No. 3) was 3.7 times better in on-current and 5.1 times better in on-off current ratio.

【0154】以上の結果により、本発明の非単結晶ゲル
マン半導体を応用した薄膜トランジスターは、優れた薄
膜トランジスター特性を有することが判明した。
From the above results, it was found that the thin film transistor to which the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention was applied had excellent thin film transistor characteristics.

【0155】[0155]

【実施例4】μWグロー放電分解法によって、本発明の
非単結晶ゲルマン半導体を応用した、電子写真用光受容
部材を作製した。
Example 4 A photoreceptor for electrophotography using the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention was produced by the μW glow discharge decomposition method.

【0156】図8(A),(B)に原料ガス供給装置8
20と成膜装置800からなる、μWグロー放電分解法
による電子写真用光受容部材の製造装置を示す。
FIGS. 8A and 8B show the raw material gas supply device 8.
20 shows an apparatus for producing a photoreceptor for electrophotography by a μW glow discharge decomposition method, comprising an apparatus 20 and a film forming apparatus 800.

【0157】図中の871〜874のガスボンベには、
本発明の電子写真用光受容部材を作製するための原料ガ
スが密封されており、871はSiH4ガス(純度9
9.99%)ボンベ、872はD2ガス(純度99.6
%)ボンベ、873はH2ガスで1%に希釈されたB2
6ガス(純度99.999%、以下「B26/H2(1
%)」と略記する)ボンベ、874はGeH4ガス(純
度99.999%)ボンベである。あらかじめ、実験例
1と同様に、各々のガスをガス配管内に導入し、各ガス
圧力を調整する。図中807は、直径108mm、長さ
358mm、厚さ5mmのアルミニウム製で、表面に鏡
面加工を施した円筒状の支持体である。
In the gas cylinders 871 to 874 in the figure,
A source gas for producing the electrophotographic light-receiving member of the present invention is sealed, and 871 is a SiH 4 gas (purity 9).
(9.99%) cylinder, 872 is D 2 gas (purity 99.6)
%) Cylinder, 873 is B 2 H diluted to 1% with H 2 gas
6 gases (purity 99.999%, hereinafter referred to as “B 2 H 6 / H 2 (1
%) ") And 874 are GeH 4 gas (99.999% purity) cylinders. Each gas is introduced into the gas pipe in advance and the pressure of each gas is adjusted in the same manner as in Experimental Example 1. In the figure, reference numeral 807 denotes a cylindrical support made of aluminum having a diameter of 108 mm, a length of 358 mm, and a thickness of 5 mm and having a mirror-finished surface.

【0158】まず、実験例1と同様に、各ガスをマスフ
ローコントローラー821〜824内に導入した。以上
のようにして成膜の準備が完了した後、支持体807上
に、電荷注入防止層、光導電層からなる電子写真用光受
容部材の成膜を行った。
First, as in Experimental Example 1, each gas was introduced into the mass flow controllers 821 to 824. After the preparation for film formation was completed as described above, a light receiving member for electrophotography comprising a charge injection preventing layer and a photoconductive layer was formed on the support 807.

【0159】電荷注入防止層を作製するには、支持体8
07を加熱ヒーター(図示せず)により300℃に加熱
し、流出バルブ841〜843及び補助バルブ808を
徐々に開いて、SiH4ガス、D2ガス及びB26/H2
(1%)ガスをガス導入管810のガス放出孔(図示せ
ず)を通じてプラズマ発生空間809内に流入させた。
この時、SiH4ガス流量が200sccm、D2ガス流
量が1000sccm、B26/H2(1%)ガス流量
が10sccmとなるように各々のマスフローコントロ
ーラー821〜823で調整した。成膜室801内の圧
力は、1mTorrとなるように真空計(図示せず)を
見ながらコンダクタンスバルブ(図示せず)の開口を調
整した。次に、直流電源811により、成膜室801に
対して−120Vの直流バイアスを、更に、RF電源8
13により、40mW/cm3 のRF電力を、高周波マ
ッチングボックス812を通じて支持体807に印加し
た。その後、μW電源(図示せず)の電力を800mW
/cm3に設定し、導波管(図示せず)、導波部803
及び誘電体窓802を通じてプラズマ発生室809内に
μW電力を導入し、μWグロー放電を生起させ、支持体
807上に電荷注入防止層の作製を開始し、層厚3μm
の電荷注入防止層を作製したところでμWグロー放電を
止め、直流電源811及びRF電源813の出力を切
り、また、流出バルブ841〜843及び補助バルブ8
08を閉じて、成膜室801内へのガス流入を止め、電
荷注入防止層の作製を終えた。
To form the charge injection preventing layer, the support 8
07 heated to 300 ° C by a heater (not shown)
And the outflow valves 841 to 843 and the auxiliary valve 808
Open gradually, SiHFourGas, DTwoGas and BTwoH6/ HTwo
(1%) gas is supplied to a gas discharge hole (not shown) of a gas introduction pipe 810.
) Into the plasma generation space 809.
At this time, SiHFourGas flow rate 200 sccm, DTwoGas flow
Amount is 1000sccm, BTwoH6/ HTwo(1%) gas flow
Control each mass flow control so that
Roller 821-823. Pressure in the deposition chamber 801
Apply a vacuum gauge (not shown) so that the force becomes 1 mTorr.
Adjust the conductance valve (not shown) while watching
It was adjusted. Next, a DC power supply 811 is used to enter the film forming chamber 801.
A DC bias of -120 V is applied to the
According to 13, 40 mW / cmThree RF power
Apply to the support 807 through the switching box 812
Was. Thereafter, the power of the μW power supply (not shown) is increased by 800 mW.
/ CmThreeAnd the waveguide (not shown), the waveguide 803
And into the plasma generation chamber 809 through the dielectric window 802
μW power is introduced to generate μW glow discharge,
The formation of the charge injection preventing layer was started on
When the charge injection prevention layer of
Stop and cut off the output of DC power supply 811 and RF power supply 813
Outflow valves 841 to 843 and the auxiliary valve 8
08, the gas flow into the film formation chamber 801 is stopped,
The fabrication of the anti-loading layer was completed.

【0160】次に、光導電層を作製するには、支持体8
07を加熱ヒーター(図示せず)により300℃に加熱
し、流出バルブ841,842,844を徐々に開い
て、SiH4ガス、D2ガス、GeH4ガスをガス導入管
810のガス放出孔(図示せず)を通じてプラズマ発生
空間809内に流入させた。この時、SiH4ガス流量
が130sccm、D2ガス流量が1200sccm、
GeH4ガス流量が70sccmとなるように各々のマ
スフローコントローラー821,822,824で調整
した。成膜室801内の圧力は、1mTorrとなるよ
うに真空計(図示せず)を見ながらコンダクタンスバル
ブ(図示せず)の開口を調整した。次に、直流電源81
1により、成膜室801に対して−80Vの直流バイア
スを、更に、RF電源813により50mW/cm3
RF電力を、高周波マッチングボックス812を通じて
支持体807に印加した。その後、μW電源(図示せ
ず)の電力を700mW/cm3に設定し、導波管(図
示せず)、導波部803及び誘電体窓802を通じてプ
ラズマ発生室809内にμW電力を導入し、μWグロー
放電を生起させ、電荷注入防止層上に光導電層の作製を
開始し、層厚25μmの光導電層を作製したところでμ
Wグロー放電を止め、直流電源811及びRF電源81
3の出力を切り、また、流出バルブ841,842,8
44及び補助バルブ808を閉じて、成膜室801内へ
のガス流入を止め、光導電層の作製を終えた。
Next, in order to form a photoconductive layer, the support 8
07 is heated to 300 ° C. by a heater (not shown), and the outflow valves 841, 842, and 844 are gradually opened, and SiH 4 gas, D 2 gas, and GeH 4 gas are discharged from the gas discharge holes ( (Not shown) into the plasma generation space 809. At this time, the SiH 4 gas flow rate was 130 sccm, the D 2 gas flow rate was 1200 sccm,
The mass flow controllers 821, 822, and 824 adjusted the GeH 4 gas flow rate to 70 sccm. The opening of the conductance valve (not shown) was adjusted while watching the vacuum gauge (not shown) so that the pressure in the film forming chamber 801 became 1 mTorr. Next, the DC power supply 81
1, a DC bias of −80 V was applied to the film forming chamber 801, and an RF power of 50 mW / cm 3 was applied to the support 807 through the high frequency matching box 812 by the RF power supply 813. Thereafter, the power of a μW power supply (not shown) is set to 700 mW / cm 3 , and μW power is introduced into the plasma generation chamber 809 through a waveguide (not shown), a waveguide 803 and a dielectric window 802. , A glow discharge is caused to start producing a photoconductive layer on the charge injection preventing layer, and when a photoconductive layer having a thickness of 25 μm is produced,
W glow discharge is stopped, DC power supply 811 and RF power supply 81
3 and the outflow valves 841, 842, 8
44 and the auxiliary valve 808 were closed to stop the gas flow into the film formation chamber 801, and the fabrication of the photoconductive layer was completed.

【0161】それぞれの層を作製する際に、必要なガス
以外の流出バルブ841〜844は完全に閉じられてい
ることは云うまでもなく、また、それぞれのガスが成膜
室801内、流出バルブ841〜844から成膜室80
1に至る配管内に残留することを避けるために、流出バ
ルブ841〜844を閉じ、補助バルブ808を開き、
さらにコンダクタンスバルブ(図示せず)を全開にし
て、系内を一旦高真空に排気する操作を必要に応じて行
う。以上の、電子写真用光受容部材の作製条件を表16
に示す(ドラムNo.実4)。
In forming each layer, it goes without saying that the outflow valves 841 to 844 other than the necessary gas are completely closed. From 841 to 844, the film forming chamber 80
In order to avoid remaining in the pipe leading to 1, the outflow valves 841 to 844 are closed, the auxiliary valve 808 is opened,
Further, an operation of fully opening a conductance valve (not shown) and once evacuating the system to a high vacuum is performed as necessary. Table 16 shows the conditions for producing the electrophotographic light-receiving member.
(Drum No. 4).

【0162】[0162]

【比較例4】D2ガスボンベをH2ガス(純度99.99
99%)ボンベに交換した以外は実施例4と同様な製造
装置を用い、表17に示す作製条件によって、実施例4
と同様な方法により、従来の非単結晶ゲルマン半導体を
応用した、電子写真用光受容部材を作製した(ドラムN
o.比4)。
Comparative Example 4 A D 2 gas cylinder was charged with H 2 gas (purity 99.99).
(99%) The same manufacturing apparatus as in Example 4 was used except that the cylinder was replaced.
In the same manner as described above, a light-receiving member for electrophotography was manufactured using a conventional non-single-crystal germane semiconductor (drum N).
o. Ratio 4).

【0163】実施例4及び比較例4で作製した電子写真
用光受容部材(ドラムNo.実4、比4)を、実験用に
改造したキヤノン製の複写機NP−9330に設置し、
電子写真用光受容部材の帯電能、感度、温度特性、光メ
モリー及び均一性を以下に記す方法で評価した。
The light receiving member for electrophotography (drum No. 4 and ratio 4) produced in Example 4 and Comparative Example 4 was installed in a Canon copier NP-9330 modified for experiment.
The charging ability, sensitivity, temperature characteristics, optical memory, and uniformity of the electrophotographic light-receiving member were evaluated by the methods described below.

【0164】帯電能は、一定の帯電条件下における暗部
電位を測定することにより評価した。感度は、同じ暗部
電位となるように帯電条件を調整した後に、一定の光量
を照射した時の、明部電位と暗部電位の差を測定するこ
とにより評価した。
The charging ability was evaluated by measuring the dark area potential under certain charging conditions. The sensitivity was evaluated by adjusting the charging conditions so as to obtain the same dark portion potential, and then measuring the difference between the bright portion potential and the dark portion potential when a constant amount of light was irradiated.

【0165】温度特性は、電子写真用光受容部材の温度
が25℃と44℃の時の暗部電位の変化率を測定するこ
とにより評価した。光メモリーは、電子写真用光受容部
材の一部分に、1500luxの蛍光燈の光を12時間
照射した後に、ハーフトーンの画像を複写し、蛍光燈の
光を照射した部分と照射しない部分での、画像濃度差を
測定することにより評価した。
The temperature characteristics were evaluated by measuring the change rate of the dark area potential when the temperature of the electrophotographic light receiving member was 25 ° C. and 44 ° C. After irradiating a part of the electrophotographic light receiving member with 1500 lux fluorescent lamp light for 12 hours, a halftone image is copied, and the part irradiated with the fluorescent lamp light and the part not irradiated with the light are used. Evaluation was made by measuring the image density difference.

【0166】均一性は、ガサツキの度合いを測定するた
めに、ハーフトーン画像において、直径0.05mmの
円形の領域を1単位として100点の画像濃度を測定
し、そのバラツキにより評価した。以上の評価の結果、
比較例4の従来の電子写真用光受容部材(ドラムNo.
比4)に対して、実施例4の本発明の電子写真用光受容
部材(ドラムNo.実4)は、帯電能が1.2倍大き
く、感度が1.2倍良く、温度特性(暗部電位の変化
率)が0.45倍と小さく、光メモリー(画像濃度差)
が0.55倍と少なく、均一性(画像濃度のバラツキ)
が0.6倍と少なく、全ての評価項目で優れていた。
The uniformity was evaluated by measuring the image density at 100 points in a halftone image with a circular area having a diameter of 0.05 mm as one unit in order to measure the degree of roughness. As a result of the above evaluation,
The conventional electrophotographic light receiving member of Comparative Example 4 (Drum No.
In contrast to the ratio 4), the electrophotographic light-receiving member of the present invention (drum No. 4) of Example 4 has a charging ability 1.2 times larger, a sensitivity 1.2 times better, and a temperature characteristic (dark area). Potential change rate) (0.45 times), optical memory (image density difference)
Is as low as 0.55 times and uniformity (variation in image density)
Was as small as 0.6 times, and was excellent in all evaluation items.

【0167】また、画像評価として、実験用に作製した
キャラクタージェネレーターを用い、形成された画像の
画質評価を目視により判定したところ、比較例4の従来
の電子写真用光受容部材(ドラムNo.比4)に対し
て、実施例4の本発明の電子写真用光受容部材(ドラム
No.実4)は、細かい文字でもつぶれが少なく、白と
黒の境界のはっきりした良好な解像度の画像が得られ、
また、画像全体を見ても、濃度むら、かぶり、ガサツキ
なども少なく、ハーフトーンも十分に再現し、均一性も
十分に優れている、非常に良好な画像であり、画質が優
れていることが判明した。
As an image evaluation, when a character generator prepared for an experiment was used to visually evaluate the image quality evaluation of the formed image, the conventional light receiving member for electrophotography of Comparative Example 4 (drum No. ratio) was used. On the other hand, the light receiving member for electrophotography (drum No. 4) of the present invention of Example 4 has a fine character with little tangling and an image of good resolution with a clear boundary between black and white. And
In addition, even if the entire image is viewed, there is little unevenness in density, fog, roughness, etc., halftone is sufficiently reproduced, uniformity is sufficiently excellent, it is a very good image, and image quality is excellent There was found.

【0168】また、5mm角で厚さ10μmの高純度ア
ルミニウム箔上に、実施例4及び比較例4の光導電層と
同じ作製条件で非単結晶ゲルマン半導体を3μm成膜し
て、マイクロボイド分析用サンプルを作製し(光導電層
サンプルNo.実4及び比4)、実験例1と同様に小角
X線散乱装置によりマイクロボイドの平均半径と密度を
測定したところ、実施例4の非単結晶ゲルマン半導体
(光導電層サンプルNo.実4)のマイクロボイドの平
均半径は3.1Å、密度は6.5×1018(cm-3)で
あり、比較実施例4の非単結晶ゲルマン半導体(光導電
層サンプルNo.比4)のマイクロボイドの平均半径は
3.9Å、密度は1.7×1019(cm-3)であった。
A non-single-crystal germane semiconductor was formed in a thickness of 3 μm on a 5 mm square high-purity aluminum foil having a thickness of 10 μm under the same manufacturing conditions as the photoconductive layer of Example 4 and Comparative Example 4, and the microvoid analysis was performed. Sample (photoconductive layer sample No. 4 and ratio 4), and the average radius and density of microvoids were measured by a small-angle X-ray scattering apparatus in the same manner as in Experimental Example 1. The average radius of the microvoids of the germane semiconductor (photoconductive layer sample No. 4) was 3.1 °, the density was 6.5 × 10 18 (cm −3 ), and the non-single-crystal germane semiconductor of Comparative Example 4 ( The average radius of the microvoids in the photoconductive layer sample No. ratio 4) was 3.9 °, and the density was 1.7 × 10 19 (cm −3 ).

【0169】以上の評価結果により、本発明のマイクロ
ボイドの平均半径が3.5Å以下で、密度が1×1019
(cm-3)以下の非単結晶ゲルマン半導体を応用した電
子写真用光受容部材が優れた電子写真特性を有すること
が判った。
From the above evaluation results, the microvoids of the present invention have an average radius of 3.5 ° or less and a density of 1 × 10 19.
It was found that a light-receiving member for electrophotography to which a non-single-crystal germane semiconductor of (cm -3 ) or less was applied had excellent electrophotographic characteristics.

【0170】[0170]

【表1】 [Table 1]

【0171】[0171]

【表2】 [Table 2]

【0172】[0172]

【表3】 [Table 3]

【0173】[0173]

【表4】 [Table 4]

【0174】[0174]

【表5】 [Table 5]

【0175】[0175]

【表6】 [Table 6]

【0176】[0176]

【表7】 [Table 7]

【0177】[0177]

【表8】 [Table 8]

【0178】[0178]

【表9】 [Table 9]

【0179】[0179]

【表10】 [Table 10]

【0180】[0180]

【表11】 [Table 11]

【0181】[0181]

【表12】 [Table 12]

【0182】[0182]

【表13】 [Table 13]

【0183】[0183]

【表14】 [Table 14]

【0184】[0184]

【表15】 [Table 15]

【0185】[0185]

【表16】 [Table 16]

【0186】[0186]

【表17】 [Table 17]

【0187】[0187]

【発明の効果】本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体
は、重荷の移動度が大きく、寿命が長い。また光劣化し
にくい。更に不純物を添加した場合のドーピング効率が
高く、不純物の拡散がしにくい等の効果がある。加え
て、本発明の非単結晶ゲルマニウム半導体は、太陽電
池、光センサー、薄膜トランジスター、電子写真用像形
成部材等の光電変換素子や半導体素子への応用に適した
半導体である。
The non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention has a large load mobility and a long life. Moreover, it is hard to deteriorate by light. Further, there is an effect that doping efficiency when impurities are added is high, and diffusion of impurities is difficult. In addition, the non-single-crystal germanium semiconductor of the present invention is a semiconductor suitable for application to photoelectric conversion elements and semiconductor elements such as solar cells, optical sensors, thin film transistors, and electrophotographic image forming members.

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

【図1】本発明の非単結晶ゲルマン半導体を応用した電
子写真用光受容部材の層構成を説明するための模式的構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of an electrophotographic light-receiving member to which a non-single-crystal germane semiconductor of the present invention is applied.

【図2】本発明の非単結晶ゲルマン半導体を応用した太
陽電池の層構成を説明するための模式的構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a layer configuration of a solar cell to which the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention is applied.

【図3】本発明の非単結晶ゲルマン半導体を応用した薄
膜トランジスターの層構成を説明するための模式的構成
図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of a thin film transistor to which the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention is applied.

【図4】本発明の非単結晶ゲルマン半導体を応用した光
センサーの層構成を説明するための模式的構成図であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of an optical sensor to which the non-single-crystal germane semiconductor of the present invention is applied.

【図5】本発明の非単結晶ゲルマン半導体を作製するた
めの装置の一例でμWを用いたグロー放電法による製造
装置の模式的説明図である。
FIG. 5 is a schematic explanatory view of an example of an apparatus for producing a non-single-crystal germane semiconductor of the present invention, which is a production apparatus based on a glow discharge method using μW.

【図6】従来の非単結晶ゲルマン半導体を作製するため
の装置の一例でRFを用いたグロー放電法による製造装
置の模式的説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory view of an example of a conventional apparatus for manufacturing a non-single-crystal germane semiconductor, which is a manufacturing apparatus based on a glow discharge method using RF.

【図7】本発明及び従来の非単結晶ゲルマン半導体のマ
イクロボイドの平均半径、密度及び結晶性と非単結晶ゲ
ルマン半導体のホール移動度、非単結晶ゲルマン半導体
素子のn値及びリーク電流との関係を示す説明図であ
る。
FIG. 7 shows the average radius, density, and crystallinity of microvoids of the present invention and the conventional non-single-crystal germanium semiconductor, the hole mobility of the non-single-crystal germane semiconductor, the n value of the non-single-crystal germane semiconductor device, and the leakage current. It is explanatory drawing which shows a relationship.

【図8】本発明及び従来の非単結晶ゲルマン半導体を応
用した電子写真用光受容部材を作製するための装置の一
例でμWを用いたグロー放電法による製造装置の模式的
説明図である。
FIG. 8 is a schematic explanatory view of an example of an apparatus for producing a photoreceptor for electrophotography using the present invention and a conventional non-single-crystal germane semiconductor, which is manufactured by a glow discharge method using μW.

【図9】本発明及び従来の非単結晶ゲルマン半導体を応
用した電子写真用光受容部材を作製するための装置の一
例でμWを用いたグロー放電法による製造装置の模式的
説明図である。
FIG. 9 is a schematic explanatory view of an example of an apparatus for producing an electrophotographic light-receiving member to which the present invention and a conventional non-single-crystal germane semiconductor are applied, which are manufactured by a glow discharge method using μW.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 支持体 102 電荷注入防止層 103 光導電層 104 電子写真用光受容部材 201 導電性支持体 202 n型層 203 i型層 204 p型層 205 透明導電層 206 集電電極 207 太陽電池 301 絶縁性支持体 302 ゲート電極 303 絶縁層 304 半導体層 305 ソース電極 306 ドレイン電極 307 薄膜トランジスター 401 導電性支持体 402 n型層又はp型層 403 i型層 404 p型層又はn型層 405 透明導電層 406 光センサー 500 μWグロー放電分解法による成膜装置 501,601,801 成膜室 502,802 誘電体窓 503,603 ガス導入管 504,604 支持体 505,605 加熱ヒーター 506,606 真空計 507,607 コンダクタンスバルブ 508,608,808 補助バルブ 509,609 リークバルブ 510 導波部 511,811 直流電源 512,612,812 高周波マッチングボックス 513,613,813 RF電源 520,620,820 原料ガス供給装置 521〜525,621〜625,821〜824 マ
スフローコントローラー 531〜535,631〜635,831〜834 ガ
ス流入バルブ 541〜545,641〜645,841〜844 ガ
ス流出バルブ 551〜555,651〜655,851〜854 原
料ガスボンベのバルブ 561〜565,661〜665,861〜864 圧
力調整器 571〜575,671〜675,871〜874 原
料ガスボンベ 600 RFグロー放電分解法による成膜装置 602 カソード 800 μWグロー放電分解法による電子写真用光受容
部材の成膜装置 803 導波部 807 支持体 809 プラズマ発生空間 810 ガス導入管。
Reference Signs List 101 support 102 charge injection preventing layer 103 photoconductive layer 104 electrophotographic light receiving member 201 conductive support 202 n-type layer 203 i-type layer 204 p-type layer 205 transparent conductive layer 206 current collecting electrode 207 solar cell 301 insulation Support 302 gate electrode 303 insulating layer 304 semiconductor layer 305 source electrode 306 drain electrode 307 thin film transistor 401 conductive support 402 n-type or p-type layer 403 i-type layer 404 p-type or n-type layer 405 transparent conductive layer 406 Optical sensor 500 μW Film forming apparatus by glow discharge decomposition method 501,601,801 Film forming chamber 502,802 Dielectric window 503,603 Gas introduction tube 504,604 Support 505,605 Heater 506,606 Vacuum gauge 507,607 Conductance valves 508, 608, 08 Auxiliary valve 509, 609 Leak valve 510 Waveguide 511, 811 DC power supply 512, 612, 812 High frequency matching box 513, 613, 813 RF power supply 520, 620, 820 Source gas supply device 521-525, 621-625, 821 -824 Mass flow controller 531-535,631-635,831-834 Gas inflow valve 541-545,641-645,841-844 Gas outflow valve 551-555,651-655,851-854 Valve of raw material gas cylinder 561-565 , 661-665, 861-864 Pressure regulators 571-575, 671-675, 871-874 Source gas cylinder 600 Film forming apparatus by RF glow discharge decomposition method 602 Cathode 800 gW glow discharge decomposition method Film forming apparatus 803 waveguide 807 support 809 plasma generating space 810 gas introduction pipe electrophotographic light-receiving member that.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青池 達行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 丹羽 光行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−318980(JP,A) 特開 平4−268721(JP,A) J.Non−Crystalline Solids 114(1989)p226− 228 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/20 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tatsuyuki Aoike 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Mitsuyuki Niwa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo (56) References JP-A-4-318980 (JP, A) JP-A-4-268721 (JP, A) Non-Crystalline Solids 114 (1989) p226-228 (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/20 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくともゲルマニウム原子と水素原子
又は/及びハロゲン原子を含有する非単結晶ゲルマニウ
ム半導体において、該半導体膜中に存在するマイクロボ
イドの平均半径が3.5Å以下で密度が1×1019(c
-3)以下であることを特徴とする非単結晶ゲルマニウ
ム半導体。
1. A non-single-crystal germanium semiconductor containing at least germanium atoms and hydrogen atoms and / or halogen atoms, wherein the microvoids present in the semiconductor film have an average radius of 3.5 ° or less and a density of 1 × 10 19. (C
m- 3 ) Non-single-crystal germanium semiconductor characterized by the following.
【請求項2】 非単結晶ゲルマニウム半導体中にシリコ
ン原子が含有されている請求項1に記載の非単結晶ゲル
マニウム半導体。
2. The non-single-crystal germanium semiconductor according to claim 1, wherein the non-single-crystal germanium semiconductor contains silicon atoms.
【請求項3】 非単結晶ゲルマニウム半導体中に周期律
表第IIIb族元素及び/又は第Vb族元素を含有する
請求項1及び2に記載の非単結晶ゲルマニウム半導体。
3. The non-single-crystal germanium semiconductor according to claim 1, wherein the non-single-crystal germanium semiconductor contains a group IIIb element and / or a group Vb element of the periodic table.
JP4119846A 1992-04-15 1992-04-15 Non-single-crystal germanium semiconductor Expired - Fee Related JP2855300B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4119846A JP2855300B2 (en) 1992-04-15 1992-04-15 Non-single-crystal germanium semiconductor
US08/188,731 US5371380A (en) 1992-04-15 1994-01-31 Si- and/or Ge-containing non-single crystalline semiconductor film with an average radius of 3.5 A or less as for microvoids contained therein and a microvoid density 1×10.sup.(19) (cm-3) or less

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4119846A JP2855300B2 (en) 1992-04-15 1992-04-15 Non-single-crystal germanium semiconductor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05291136A JPH05291136A (en) 1993-11-05
JP2855300B2 true JP2855300B2 (en) 1999-02-10

Family

ID=14771719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4119846A Expired - Fee Related JP2855300B2 (en) 1992-04-15 1992-04-15 Non-single-crystal germanium semiconductor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2855300B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7015507B2 (en) 2003-06-12 2006-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Thin film transistor and method of fabricating the same
EP2541614A4 (en) * 2010-02-24 2015-11-04 Kaneka Corp Thin film photoelectric conversion device and process for production thereof

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5616932A (en) * 1993-11-22 1997-04-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Amorphous silicon germanium film and semiconductor device using the same
DE10014287A1 (en) * 2000-03-26 2001-09-27 Guenther Vogg Germanium sheet polymers useful in light-emitting opto-electronic applications are obtained by topochemical conversion of calcium germanide on a crystalline germanium substrate
EP2755241A4 (en) * 2011-09-07 2015-07-08 Kaneka Corp Thin film photoelectric conversion device and method for manufacturing same
JP6985711B2 (en) * 2017-02-28 2021-12-22 国立大学法人 筑波大学 Manufacturing method of semiconductor device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.Non−Crystalline Solids 114(1989)p226−228

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7015507B2 (en) 2003-06-12 2006-03-21 Canon Kabushiki Kaisha Thin film transistor and method of fabricating the same
EP2541614A4 (en) * 2010-02-24 2015-11-04 Kaneka Corp Thin film photoelectric conversion device and process for production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05291136A (en) 1993-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3073327B2 (en) Deposition film formation method
JP2933177B2 (en) Non-single-crystal silicon carbide semiconductor, method for manufacturing the same, and semiconductor device using the same
JP2006080557A (en) Improved stabilizing properties of amorphous silicon series element manufactured by high hydrogen dilution low temperature plasma vapor deposition
JP3037461B2 (en) Photovoltaic element
JPS62161155A (en) Electrophotographic sensitive body
US5371380A (en) Si- and/or Ge-containing non-single crystalline semiconductor film with an average radius of 3.5 A or less as for microvoids contained therein and a microvoid density 1×10.sup.(19) (cm-3) or less
JP2692091B2 (en) Silicon carbide semiconductor film and method for manufacturing the same
JP2855300B2 (en) Non-single-crystal germanium semiconductor
JP2835798B2 (en) Non-single-crystal silicon semiconductor
JPS6410068B2 (en)
JPH0150905B2 (en)
JPS60130747A (en) Photoconductive member
US4803139A (en) Electrophotographic photoreceptor
US4804605A (en) Electrophotographic superlattice photoreceptor
US4803141A (en) Electrophotographic superlattice photoreceptor
JPS6410066B2 (en)
JP3037466B2 (en) Photovoltaic element
JP2784820B2 (en) Photovoltaic element
JP2784821B2 (en) Photovoltaic element
JPS628782B2 (en)
JPH0315739B2 (en)
JPH04214677A (en) Solar battery
JPH04214681A (en) Solar battery
JP2784819B2 (en) Photovoltaic element
JPS6410067B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081127

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081127

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091127

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101127

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees