JP5638470B2 - 半導体層の製造方法および光電変換装置の製造方法 - Google Patents
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Description
換装置の製造方法に関するものである。
第1化合物は、第1のカルコゲン元素含有有機化合物とルイス塩基とI−B族元素と第1のIII−B族元素とを1つの錯体分子内に含んでいる。すなわち、第1化合物は、I−III−VI族化合物を構成する元素である、I−B族元素、III−B族元素およびVI−B族元素をすべて含んでいる。そして、これらの元素の化学反応でI−III−VI族化合物を形成し得る。よって、第1化合物を単一源前駆体ということもある。
まず、ルイス塩基と、I−B族元素とを含む第1錯体が存在する第1錯体溶液が作製される。ルイス塩基としては、P(C6H5)3、As(C6H5)3、N(C6H5)3等のV−B族元素(15族元素ともいう)を含む有機化合物が用いられてもよい。また、I−B族元素の原料としては、Cu(CH3CN)4・PF6等の有機金属錯体が挙げられる。この有機金属錯体に用いられる有機配位子としては上記ルイス塩基よりも塩基性が弱いものがよい。また、第1錯体溶液の有機溶媒としては、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が挙げられる。
第1のカルコゲン元素含有有機化合物と第1のIII−B族元素とを含む第2錯体が存在する第2錯体溶液が作製される。第1のカルコゲン元素含有有機化合物としては、フェニルセレノール、ジフェニルジセレニド等が用いられてもよい。また、第1のIII−B族元素の原料としては、InCl3、GaCl3等の金属塩が挙げられる。また、第2錯体溶液の有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール等が挙げられる。
上記のようにして作製された第1錯体溶液と第2錯体溶液とが混合されることにより、第1錯体と第2錯体とが反応し、Cu等のI−B族元素、InやGa等の第1のIII−B族元素、および、Se等のカルコゲン元素を含有する第1化合物を含む沈殿物が生じる。このような第1化合物[LnMI(E’R’)2MIII’(E’R’)2]を形成する反応は、反応式3のように表される。
次に、第2化合物を準備する工程を示す。第2化合物は、第2のカルコゲン元素含有有機化合物と第2のIII−B族元素とアンモニウムイオンとを含んでいる。つまり、第2化合物は、第2のカルコゲン元素含有有機化合物が第2のIII−B族元素に配位した錯体のアンモニウム塩であり、例えば、構造式2のように表わされる。構造式2において、MIII’’は第2のIII−B族元素であり、R''−E''はカルコゲン元素含有有機化合物(R''は有機化合物、E''はカルコゲン元素である)である。第2錯体の具体例としては、MIII’’がInまたはGaであり、R''−E''がフェニルセレノールまたはジフェニルジセレニドであるものが挙げられる。
上述した第1化合物と、上述した第2化合物とが有機溶媒に溶解されることにより、半導体層形成用溶液が作製される。このように第1化合物と第2化合物とを混合することにより、I−B族元素とIII−B族元素とのモル比を容易に調整することが可能となり、光電変換効率の高い第1の半導体層3の作製が容易となる。
2:第1の電極層
3:第1の半導体層
4:第2の半導体層
5:第2の電極層
6:第3の電極層
7:接続導体
8:集電電極
11:光電変換装置
Claims (3)
- 第1のカルコゲン元素含有有機化合物、ルイス塩基、I−B族元素および第1のIIIB
族元素を含む第1化合物を準備する工程と、
第2のカルコゲン元素含有有機化合物、第2のIII−B族元素およびアンモニウムイオン
を含む第2化合物を準備する工程と、
前記第1化合物、前記第2化合物および有機溶媒を含む半導体層形成用溶液を作製する工程と、
該半導体層形成用溶液を用いてI−III−VI族化合物を含む半導体層を作製する工程とを
具備することを特徴とする半導体層の製造方法。 - 前記第2化合物を準備する工程は、アンモニウムイオン、前記第2のカルコゲン元素含有有機化合物および前記第2のIII−B族元素を含む溶液に低極性溶媒を添加して析出し
た前記第2化合物を取り出す工程である、請求項1に記載の半導体層の製造方法。 - 請求項1または2に記載の半導体層の製造方法によって第1の半導体層を作製する工程と、
該第1の半導体層に電気的に接続されるように、該第1の半導体層とは異なる導電型の第2の半導体層を作製する工程と
を具備することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
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