JP2978050B2 - 非晶質合金半導体の製造方法 - Google Patents

非晶質合金半導体の製造方法

Info

Publication number
JP2978050B2
JP2978050B2 JP6010761A JP1076194A JP2978050B2 JP 2978050 B2 JP2978050 B2 JP 2978050B2 JP 6010761 A JP6010761 A JP 6010761A JP 1076194 A JP1076194 A JP 1076194A JP 2978050 B2 JP2978050 B2 JP 2978050B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
thin film
sige
film
forming
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
JP6010761A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07221015A (ja
Inventor
勝信 佐山
朗 寺川
正樹 島
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.)
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Denki Co Ltd
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 Sanyo Denki Co Ltd filed Critical Sanyo Denki Co Ltd
Priority to JP6010761A priority Critical patent/JP2978050B2/ja
Publication of JPH07221015A publication Critical patent/JPH07221015A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2978050B2 publication Critical patent/JP2978050B2/ja
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

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質シリコンゲルマ
ニウムを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】非晶質シリコン(以下、「a−Si」と
記す)は、太陽電池等の半導体装置において幅広く用い
られている。a−Siにゲルマニウムや炭素を添加した
非晶質シリコンゲルマニウム(以下、「a−SiGe」
と記す)や非晶質シリコンカーボン(以下、「a−Si
C」と記す)も半導体装置に用いられているが、a−S
iに比べて欠陥密度が大きく膜特性が著しく劣るもので
あった。このようなa−SiGeの特性を向上させる方
法として、A.Matsuda et al.:Jp
n. J. Appl. Phys. 25(1)19
86 pp.L54では、プラズマCVD法によりa−
SiGeを形成する際に原料ガスを水素で希釈すること
が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法で製造されたa−SiGeの薄膜も、欠陥密度
が十分に小さいものではなく、従来より膜特性の良好な
a−SiGeを製造する方法が要望されている。
【0004】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、より欠陥密度が小さく膜特性に優れた非晶質
合金半導体を製造することのできる方法を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板温度20
0℃でa−Si層を形成した後、該a−Si層中に存在
する過剰の水素またはハロゲン元素などの終端元素を減
少させるため低圧水銀ランプの光を照射し、その後基板
温度200℃でa−Ge層を形成する薄膜形成工程を繰
り返すことによりa−SiGe薄膜を形成することを特
徴としている。
【0006】
【作用】本発明に従えば、特定の薄膜層を形成した後、
該特定の薄膜層の表面にエネルギーを付与する処理を施
す。すなわち、異なる薄膜層を所定の順序で繰り返し積
層し非晶質合金半導体を形成する場合、それぞれの異な
る薄膜層をそれらの最適条件下で形成することが好まし
いが、例えば、基板温度等を各薄膜層に応じて大きく変
化させることは困難であり、全ての薄膜層に対して最適
条件下で薄膜形成を行うことは困難である。本発明で
は、最適条件下で形成させることができない薄膜層に対
し、該薄膜層形成後、該薄膜層の表面にエネルギーを付
与する処理を施し、最適条件下で形成された薄膜層に近
い良好な膜特性を有する薄膜層としている。従って、本
発明によれば、各薄膜層が実質的に最適条件下で形成さ
れ、これらの薄膜層を繰り返し積層して構成されるもの
であるため、欠陥密度が小さく良好な膜特性を有する非
晶質合金半導体とすることができる。
【0007】本発明においては、a−Si層とa−Ge
層の薄膜形成工程を繰り返してa−SiGe薄膜を形成
するにあたり、不対電子欠陥を終端する元素として水素
またはハロゲン元素が含まれ、このような終端元素との
結合が強い薄膜層であるa−Si層に対し低圧水銀ラン
プの光を照射することによりエネルギーを付与する処理
を施している。
【0008】
【0009】
【0010】本発明において繰り返し積層する薄膜層の
厚みは、1nm以上30nm以下であることが好まし
い。薄膜層の膜厚が薄すぎる場合には、このような薄膜
層の形成が難しく、またこのような薄膜層の積層の繰り
返しにより非晶質合金半導体層を形成することが困難に
なる。また、薄膜層の膜厚が厚すぎる場合には、均質な
合金半導体膜とすることが難しく、本発明による膜特性
の改善の効果が得られにくくなる。
【0011】
【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説明
する。実施例1 表1に示す条件でa−Si層を形成した後に、低圧水銀
ランプ(波長185nmでの光強度:10mW/cm
2 )の光を5分間照射し、その後表1に示す条件でa−
Ge層を形成した。このような薄膜形成工程を15回繰
り返すことにより、合計の膜厚が3000Åであるa−
SiGe薄膜を得た。
【0012】参考例1 表1に示す条件でa−Ge層を形成した後に、低圧水銀
ランプ(波長185nmでの光強度:10mW/cm
2 )の光を5分間照射し、その後表1に示す条件でa−
Si層を形成した。このような薄膜形成工程を15回繰
り返すことにより、合計の膜厚が3000Åであるa−
SiGe薄膜を得た。
【0013】参考例2 表1に示す条件でa−Si層を形成した後、水素プラズ
マ(H2 =100SCCM、基板温度=200℃、RF
パワー=50mW/cm2 、圧力=30Pa)をa−S
i層に対し5分間曝露した。その後表1に示す条件でa
−Ge層を形成した。この工程を15回繰り返すことに
より、合計の膜厚が3000Åであるa−SiGe薄膜
を得た。
【0014】参考例3 表1に示す条件でa−Ge層を形成した後、水素プラズ
マ(H2 =100SCCM、基板温度=200℃、RF
パワー=50mW/cm2 、圧力=30Pa)をa−G
e層に対し5分間曝露した。その後表1に示す条件でa
−Si層を形成した。この工程を15回繰り返すことに
より、合計の膜厚が3000Åであるa−SiGe薄膜
を得た。
【0015】比較例1 表1に示す条件で、a−Si層とa−Ge層を交互に繰
り返し積層するのではなく、基板上に直接a−SiGe
薄膜を膜厚が3000Åとなるように形成した。
【0016】比較例2 表1に示す条件でa−Si層とa−Ge層を交互に繰り
返し積層することにより、合計の膜厚が3000Åであ
るa−SiGe薄膜を形成した。ここでは、a−Si層
及びa−Ge層のいずれに対してもエネルギーを付与す
る処理を施していない。
【0017】
【表1】
【0018】表1に示されるように、比較例2で形成し
たa−SiGe薄膜の光学ギャップは実施例1、参考例
1〜3及び比較例1で形成したものの光学ギャップと異
なっている。これは、実施例1、参考例1〜3及び比較
例1で形成された薄膜中に含まれる水素量が9%である
のに対して、比較例2で形成された薄膜中に含まれる水
素量が13%と多いためと考えられる。なお、光学ギャ
ップとしては、いわゆるタウツギャップを用いている。
【0019】実施例1、参考例1〜3及び比較例1,2
で得られたa−SiGe膜は、ラマン散乱分光法により
いずれも均質なa−SiGe膜であることを確認した。
赤外吸収分光測定法により、上記実施例1、参考例1〜
及び比較例1,2で得られた薄膜について、光劣化と
強い相間関係にあるSi−H2 結合の割合を求めたとこ
ろ、実施例1及び参考例1〜3は比較例1,2に比べて
Si−H2 結合の割合が少ないことが認められた。特に
実施例1及び3において少なくなっていた。
【0020】実施例1、参考例1〜3及び比較例1,2
で得られた薄膜について、光感度及びテイル特性エネル
ギーを測定した。光感度は、1kW/m2 の疑似太陽光
下の光導電率/暗導電率により求め、テイル特性エネル
ギーはCPMから求めた。得られた結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】表2から明らかなように、実施例1及び参
考例1〜3で得られた薄膜は、光感度及び特性エネルギ
ーにおいて、比較例1,2で得られた薄膜に比べ優れて
いることがわかる。特に、a−Si層に対して低圧水銀
ランプの光照射によるエネルギー付与処理を行った実施
1において特性の向上が著しいことがわかる。
【0023】次に、実施例1と同様の条件で、a−Si
層及びa−Ge層の膜厚を変化させて繰り返し積層し、
薄膜層の膜厚の影響について検討した。この結果を図1
に示す。なお、図1において点線は比較例1の光感度5
×104 のラインを示している。
【0024】図1から明らかなように、a−Si層及び
a−Ge層の単位形成膜厚が1〜30nm(10〜30
0Å)の範囲で光感度が向上していることが認められ
る。なお、単位形成膜厚を30nmより大きくした場合
には、均一な非晶質合金半導体ではなく、a−Si層と
a−Ge層との多層構造の膜になっていることがラマン
散乱分光測定により確認された。
【0025】上記実施例1においては、波長185nm
の光(約6.7eV)の照射によりエネルギー付与処理
を施したが、この光に代えてArレーザ光(約2.4e
V)でエネルギー付与処理を施した場合にも、同様に膜
特性の向上が認められた。
【0026】上記実施例ではa−Si層とa−Ge層と
を同じ膜厚で繰り返し積層しているが、これらの薄膜層
の膜厚を変化させ、得られるa−SiGe薄膜の光学ギ
ャップを調整することができる。また、a−SiGe薄
膜を形成する場合において、a−Si層またはa−Ge
層と、光学ギャップの広いa−SiGe層または光学ギ
ャップの狭いa−SiGe層とを交互に繰り返し積層さ
せ、a−SiGe薄膜を形成してもよい。
【0027】
【0028】
【0029】
【発明の効果】本発明に従えば、a−Si層形成後、該
a−Si層の表面に低圧水銀ランプの光照射によるエネ
ルギーを付与する処理を施し、該a−Si層中に存在す
る過剰の水素またはハロゲン元素などの終端元素を減少
させて膜特性を改善している。このため、欠陥密度の小
さい良好な膜特性を有するa−Si層を繰り返し積層し
a−SiGe薄膜を形成することができ、膜特性に優
れたa−SiGe薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う実施例におけるa−SiGe膜の
光感度と、積層する薄膜層の単位形成膜厚との関係を示
す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−200616(JP,A) 実開 昭62−158823(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/20 H01L 21/205 H01L 31/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板温度200℃でa−Si層を形成し
    た後、該a−Si層中に存在する過剰の水素またはハロ
    ゲン元素などの終端元素を減少させるため低圧水銀ラン
    プの光を照射し、その後基板温度200℃でa−Ge層
    を形成する薄膜形成工程を繰り返すことによりa−Si
    Ge薄膜を形成することを特徴とする非晶質合金半導体
    の製造方法。
JP6010761A 1994-02-02 1994-02-02 非晶質合金半導体の製造方法 Expired - Fee Related JP2978050B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6010761A JP2978050B2 (ja) 1994-02-02 1994-02-02 非晶質合金半導体の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6010761A JP2978050B2 (ja) 1994-02-02 1994-02-02 非晶質合金半導体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07221015A JPH07221015A (ja) 1995-08-18
JP2978050B2 true JP2978050B2 (ja) 1999-11-15

Family

ID=11759320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6010761A Expired - Fee Related JP2978050B2 (ja) 1994-02-02 1994-02-02 非晶質合金半導体の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2978050B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07221015A (ja) 1995-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3926800B2 (ja) タンデム型薄膜光電変換装置の製造方法
US7736960B2 (en) Process for producing a photoelectric conversion device
JPH09129904A (ja) 光起電力素子およびその製造方法
JP2692091B2 (ja) 炭化ケイ素半導体膜およびその製造方法
JP4780931B2 (ja) 光電変換装置および光発電装置
JP2978050B2 (ja) 非晶質合金半導体の製造方法
JP3091151B2 (ja) 集積型光起電力装置の製造方法
JP3325793B2 (ja) 非晶質半導体及びその製造方法並びに光起電力装置
JPH06163957A (ja) 薄膜太陽電池およびその製法
JP3238929B2 (ja) 非晶質シリコンカーバイド膜の形成方法並びに光起電力装置
JPH0821546B2 (ja) 薄膜の製造方法
JPS5935016A (ja) 含水素シリコン層の製造方法
JP2001189474A (ja) 光電変換素子の製造方法
JPH0282655A (ja) 光起電力装置の製造方法
JP3245962B2 (ja) 薄膜太陽電池の製造方法
JPH02260666A (ja) アモルファス太陽電池の製造方法
JPS60163429A (ja) アモルフアスシリコン太陽電池の製造法
JPH0539562A (ja) CuInSe2 薄膜の形成方法
JP2002246317A (ja) プラズマcvd法による薄膜形成方法
JPH03200374A (ja) 太陽電池の製造方法
JPH04321277A (ja) 非晶質シリコン薄膜の形成方法およびこれを用いた光起電力装置の製造方法
JP2735889B2 (ja) 水素化アモルファスシリコン膜の形成方法及び光起電力装置の形成方法
JPH0582456A (ja) 非晶質シリコン薄膜の形成方法およびこれを用いた光起電力装置の製造方法
JPH0685292A (ja) アモルファスシリコン系太陽電池の製造方法
JPS6284571A (ja) 多層構造型アモルフアス太陽電池

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees