JPH01246362A - 水素化アモルファスゲルマニウム膜、その膜の製造方法及びその膜を使用した電子デバイス又は電子装置 - Google Patents
水素化アモルファスゲルマニウム膜、その膜の製造方法及びその膜を使用した電子デバイス又は電子装置Info
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- JPH01246362A JPH01246362A JP63072381A JP7238188A JPH01246362A JP H01246362 A JPH01246362 A JP H01246362A JP 63072381 A JP63072381 A JP 63072381A JP 7238188 A JP7238188 A JP 7238188A JP H01246362 A JPH01246362 A JP H01246362A
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は水素化アモルファスゲルマニウム便、その嘆の
製造方法及びその嘆全使用した光起電力装置、光センサ
、静電潜像担持体、レーザ７゛リンタ等の電子デバイス
又は電子装置に関する□（ロ）従来の技術 光起電力装置、光センサ、静ｔ／ｖＪ像担持体等の光活
性層又は光導電すとしてアモルファスシリコン（以下ａ
−８ｉと略記する）半導体が多く用いられている。現在
太陽光発電に用いられる光起電力装置の高効率化、光セ
ンサにおける赤外線上ンサとしての応用更には静電潜像
担持体としてのＬＥＤアリンタ、レーザ１リンタ等への
応用に対して、長波長光感度を特定せるｔめ、ａ−８ｉ
の光学的禁止帯幅をナローバンドギヤ、−ｊプ化する研
究が盛んに進められている。斯る半導体材料のナローバ
ンドギヤラフ”化全図る上で、最も有力と考えられてい
る物質がゲルマニウム（Ｇｅ）である。
製造方法及びその嘆全使用した光起電力装置、光センサ
、静電潜像担持体、レーザ７゛リンタ等の電子デバイス
又は電子装置に関する□（ロ）従来の技術 光起電力装置、光センサ、静ｔ／ｖＪ像担持体等の光活
性層又は光導電すとしてアモルファスシリコン（以下ａ
−８ｉと略記する）半導体が多く用いられている。現在
太陽光発電に用いられる光起電力装置の高効率化、光セ
ンサにおける赤外線上ンサとしての応用更には静電潜像
担持体としてのＬＥＤアリンタ、レーザ１リンタ等への
応用に対して、長波長光感度を特定せるｔめ、ａ−８ｉ
の光学的禁止帯幅をナローバンドギヤ、−ｊプ化する研
究が盛んに進められている。斯る半導体材料のナローバ
ンドギヤラフ”化全図る上で、最も有力と考えられてい
る物質がゲルマニウム（Ｇｅ）である。
このＧｅｔａ−８ｉに添加すること［ｊつて当該半導体
材料の光学的禁止帯幅ば、その添加１の増加に伴なって
約１，７ｅｖから０．９ｅＶまで任意の値に設定できる
反面、Ｊａｐａｎ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ−２５ＡＩ （１
９８６）Ｌ５４只〜Ｌ ５６頁に記載されている如くＧ
ｅ添加量の増加に伴なってネットワークの低密度化が起
こり、模質が低下することが知られている。
材料の光学的禁止帯幅ば、その添加１の増加に伴なって
約１，７ｅｖから０．９ｅＶまで任意の値に設定できる
反面、Ｊａｐａｎ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ Ａｐｐｌｉ
ｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏｌ−２５ＡＩ （１
９８６）Ｌ５４只〜Ｌ ５６頁に記載されている如くＧ
ｅ添加量の増加に伴なってネットワークの低密度化が起
こり、模質が低下することが知られている。
斯るネ−ｔ トワークの改善策として、水素希釈法やト
ライオード法の成膜方法を用いることが提案されている
。しかし、斯る方法に：れは光学的禁止帯幅が１．４ｅ
Ｖ以上の柳で効果があるものの、Ｇｅ添加量の多い漢、
換言すると光学的禁止帯幅が狭い模に対し、てはネット
ワーク全改善するに至っていない□特に、アモルファス
ゲルマニウムＣ以下ａ−Ｇｅと略記する）はＳｉを含ま
ない分、上記アモルファスシリコンゲルマニウムに比し
て光学的禁止帯幅は０．９〜１．Ｑｅｖと狭く、長波長
帯域における光感度特性の改善に有望視されているもの
の、模の低密度化は依然改善されていない之めに、欠陥
密度が多いのが実情であるｎ従って、光学的禁止帯幅の
ナローバンドギャップ材料が求められる光起電力装置、
光センサー静電潜像担持体等の電子デバイスや２斯る電
子デバイスを組込んだ電子装置にあっては長波長帯域の
光感度特性において満足のいく結果が得られていない、 （ハ）発明が解決し：うとする課題 本発明は上述の如く光学的禁止帯幅のナローバンドギャ
ップ材料としてａ−ＧｅＨ有望視されているものの、低
密問な膜しか得ることができず、ま１低密度な喚しか得
られないことから欠陥密度が多く当該ナローバンドギャ
ップ材料を用いた電子デバイスや電子装置にあっては長
波長帯域の光感■特性において満足のいく結果が得られ
ていない点を解決しよりとするものである。
ライオード法の成膜方法を用いることが提案されている
。しかし、斯る方法に：れは光学的禁止帯幅が１．４ｅ
Ｖ以上の柳で効果があるものの、Ｇｅ添加量の多い漢、
換言すると光学的禁止帯幅が狭い模に対し、てはネット
ワーク全改善するに至っていない□特に、アモルファス
ゲルマニウムＣ以下ａ−Ｇｅと略記する）はＳｉを含ま
ない分、上記アモルファスシリコンゲルマニウムに比し
て光学的禁止帯幅は０．９〜１．Ｑｅｖと狭く、長波長
帯域における光感度特性の改善に有望視されているもの
の、模の低密度化は依然改善されていない之めに、欠陥
密度が多いのが実情であるｎ従って、光学的禁止帯幅の
ナローバンドギャップ材料が求められる光起電力装置、
光センサー静電潜像担持体等の電子デバイスや２斯る電
子デバイスを組込んだ電子装置にあっては長波長帯域の
光感度特性において満足のいく結果が得られていない、 （ハ）発明が解決し：うとする課題 本発明は上述の如く光学的禁止帯幅のナローバンドギャ
ップ材料としてａ−ＧｅＨ有望視されているものの、低
密問な膜しか得ることができず、ま１低密度な喚しか得
られないことから欠陥密度が多く当該ナローバンドギャ
ップ材料を用いた電子デバイスや電子装置にあっては長
波長帯域の光感■特性において満足のいく結果が得られ
ていない点を解決しよりとするものである。
に）課萌を解決するための手段
本発明は上記課題全解決するために、ナローバンドギャ
ップ材料として水素化され九ａ−Ｇｅｌｌｌｊｒを用い
ると共に、当該ａ−Ｇｅ膜は１５００〜２ｓｏｏｎｍの
波長帯域における屈折率が約４．０以上であること全特
徴とする。１まｔ、斯る水紫化ａ−Ｇｅ嘆は、基板表面
の温度を約２２５〜２７５℃とし、反応容器内に導入さ
れる少なくともＣｒｅＨ４ガスを含む原料ガスを分解す
ることにより得られるｎ更に、複数の単位発電素子を光
入射方向に積畳した積層型光起電力装置であって、１５
００〜２５００１ｍの波長帯域における屈折率が約４゜
０以上の水素化ａ−Ｇｅｍを光活性層とする単位発電素
子を光入射側から見て背面側に設けると共に、受光面側
に配置された単位発電素子の光活性層は上記ａ−Ｃｒｅ
模の光学的禁止帯＠：り広いことを特徴とする□ また、光センサは１５００〜２５００１ｍの波長帯域に
おける屈折率が約４６０以上の水素化ａ−ＧＥ３摸ｆ光
活性層としたことを特徴とする。更に、静電潜像担持体
は１５００〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が
約４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ櫻金光導を層とじ基板の
導電表面に配置し定ことを特徴とし、ま之レーザ１リン
タは斯る静電潜像担持体と、該担持体に電荷を帯電せし
める帯電手段と、上記担持体に静電潜像全書き込む赤外
線レーザの光ヘッドと、上記静電潜像全可視像に現像す
る現像手段と、全備える。
ップ材料として水素化され九ａ−Ｇｅｌｌｌｊｒを用い
ると共に、当該ａ−Ｇｅ膜は１５００〜２ｓｏｏｎｍの
波長帯域における屈折率が約４．０以上であること全特
徴とする。１まｔ、斯る水紫化ａ−Ｇｅ嘆は、基板表面
の温度を約２２５〜２７５℃とし、反応容器内に導入さ
れる少なくともＣｒｅＨ４ガスを含む原料ガスを分解す
ることにより得られるｎ更に、複数の単位発電素子を光
入射方向に積畳した積層型光起電力装置であって、１５
００〜２５００１ｍの波長帯域における屈折率が約４゜
０以上の水素化ａ−Ｇｅｍを光活性層とする単位発電素
子を光入射側から見て背面側に設けると共に、受光面側
に配置された単位発電素子の光活性層は上記ａ−Ｃｒｅ
模の光学的禁止帯＠：り広いことを特徴とする□ また、光センサは１５００〜２５００１ｍの波長帯域に
おける屈折率が約４６０以上の水素化ａ−ＧＥ３摸ｆ光
活性層としたことを特徴とする。更に、静電潜像担持体
は１５００〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が
約４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ櫻金光導を層とじ基板の
導電表面に配置し定ことを特徴とし、ま之レーザ１リン
タは斯る静電潜像担持体と、該担持体に電荷を帯電せし
める帯電手段と、上記担持体に静電潜像全書き込む赤外
線レーザの光ヘッドと、上記静電潜像全可視像に現像す
る現像手段と、全備える。
（ホ）作 用
上述の如く水素化ａ−Ｇｅ模ば１５００〜２５００ｎ口
の波長帯域における屈折率が約４．０以上とすることに
二って、ネットワークの′高密度化が図れる。更に高密
度化が図れることに二って、欠陥密度が減少し＠質の改
善さ九文ナローバンドギャッ１材料が得られる０また、
基板表面の温度を約２２５〜２７５″Ｃとし、反応容器
内に導入される少なくともＧｅＨａガス全含む原料ガス
全分解することに工っで、低温度での基板表面反応不足
と高温度での熱分解への移行を抑制する。
の波長帯域における屈折率が約４．０以上とすることに
二って、ネットワークの′高密度化が図れる。更に高密
度化が図れることに二って、欠陥密度が減少し＠質の改
善さ九文ナローバンドギャッ１材料が得られる０また、
基板表面の温度を約２２５〜２７５″Ｃとし、反応容器
内に導入される少なくともＧｅＨａガス全含む原料ガス
全分解することに工っで、低温度での基板表面反応不足
と高温度での熱分解への移行を抑制する。
（へ）実施例
周知のフーフズマＣＶＤ法を用いて水素化ａ −Ｇｅ嘆
を成膜じｔ。下記第１表は斯るプラズマＣｖＤ法による
成膜条件を示しｔものであるり第１表成膜条件 第１図は上記アフズマＣＶＤ法にＬつ得られる水素化ａ
−Ｇｅ模の成膜速度の基板席変依存性全示すものである
り斯る成膜条件においてＧｅＨ４ガスに代ってＳｉＨ４
ガスを用いて１フズマＣｖＤ法にエワ得られる水素化乙
−８１嘆は第１（２）に示された＊素化ａ−Ｇｅｌ膜の
温度依存性の二つな顕著な依存性金示さない□これは、
水素化ａ−Ｇｅ嘆では水素化ａ−８ｉ嘆とは異なる特異
な反応形態が存在することを示唆するものである一１第
２図は斯る成膜連間の特異な温度依存性が成膜され之水
素化ａ−Ｇｅ模に対してどの：すな影響力全与えている
のかを屈折率について測定しｔものである。斯る屈折率
の測定の結果、屈折率に第１圀の収嘆速度と密接な関係
全有していることが判明しｔ。即ち、ｅ、膜速度が高い
ほど屈折率が小さく、模のネットワークが低密度となっ
ている。
を成膜じｔ。下記第１表は斯るプラズマＣｖＤ法による
成膜条件を示しｔものであるり第１表成膜条件 第１図は上記アフズマＣＶＤ法にＬつ得られる水素化ａ
−Ｇｅ模の成膜速度の基板席変依存性全示すものである
り斯る成膜条件においてＧｅＨ４ガスに代ってＳｉＨ４
ガスを用いて１フズマＣｖＤ法にエワ得られる水素化乙
−８１嘆は第１（２）に示された＊素化ａ−Ｇｅｌ膜の
温度依存性の二つな顕著な依存性金示さない□これは、
水素化ａ−Ｇｅ嘆では水素化ａ−８ｉ嘆とは異なる特異
な反応形態が存在することを示唆するものである一１第
２図は斯る成膜連間の特異な温度依存性が成膜され之水
素化ａ−Ｇｅ模に対してどの：すな影響力全与えている
のかを屈折率について測定しｔものである。斯る屈折率
の測定の結果、屈折率に第１圀の収嘆速度と密接な関係
全有していることが判明しｔ。即ち、ｅ、膜速度が高い
ほど屈折率が小さく、模のネットワークが低密度となっ
ている。
その結果、′成模速度が最も遅い約２５０″Ｃを中心と
した約２２５〜２７５ ”Ｃの温度範囲において１５０
０〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が約４．０
以上と高い値が得られることが判る。
した約２２５〜２７５ ”Ｃの温度範囲において１５０
０〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が約４．０
以上と高い値が得られることが判る。
即ち、従来ａ−Ｇｅｍにおける屈折率としては１９８６
年１１月１１日〜１４日大阪で開催されたＭ、ＩＴＩ／
ＮＥＤＯ−ＥＰＲＩ ＪｏｉｎｔＷｏｒｋｓｈｏｐにお
いて発表され定３．８程度であり、基板表面の温度を約
２２５〜２７５でに設定することによ−で、大惺に屈折
率が改善された高密度な水素化ａ−Ｇｅｌｌが得られる
ことになる。この要因としては基板温度が低い場合は基
板表面における反応不足のため疎な喚しか形成されず、
まｔ基板湿度が高い場合では原料ガスの分解形＠が１ラ
ス゛分解の八 みならず熱分解に移行し、て成膜速度が上昇しＳな膿と
なったり、仮に密な模であっても水累が離脱して最終的
には疎な喚となったものと考えられる。
年１１月１１日〜１４日大阪で開催されたＭ、ＩＴＩ／
ＮＥＤＯ−ＥＰＲＩ ＪｏｉｎｔＷｏｒｋｓｈｏｐにお
いて発表され定３．８程度であり、基板表面の温度を約
２２５〜２７５でに設定することによ−で、大惺に屈折
率が改善された高密度な水素化ａ−Ｇｅｌｌが得られる
ことになる。この要因としては基板温度が低い場合は基
板表面における反応不足のため疎な喚しか形成されず、
まｔ基板湿度が高い場合では原料ガスの分解形＠が１ラ
ス゛分解の八 みならず熱分解に移行し、て成膜速度が上昇しＳな膿と
なったり、仮に密な模であっても水累が離脱して最終的
には疎な喚となったものと考えられる。
従って、ネットワークの高密度化をも之らす高屈折率な
ａ−Ｇｅ模を得るｔめには、基板表面の温度が非常に重
要なファクタであることが判る□＄３図は斯る水素化ａ
−Ｇ ｅ ｍｃｏＰ Ｄ Ｓ （Ｐｈｏ−ｔｏｔｈｅｒ
ｍａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ５ｐｅｃｔｒｏｓｃ
ｏｐｙ）スペクトル測定の結果を示す。高屈折率が得ら
れる２５０℃で形成した水素化ａ−ＣｙｆＦ３＠ｕ、吸
収係数のシャーフ“な減少が見られることから、他の温
度で成膜された低屈折率の水素化ａ−Ｃｅ嘆：つエネル
ギバンドギヤフグ内の欠陥密度が少ないこと全示してい
る。即ち、ネットワークの高密度化は欠陥密度の低減に
も有効に作用し、高品Ｍなナローバンドギヤ・ンプ材料
であるａ−Ｇｅ喚２提供する。
ａ−Ｇｅ模を得るｔめには、基板表面の温度が非常に重
要なファクタであることが判る□＄３図は斯る水素化ａ
−Ｇ ｅ ｍｃｏＰ Ｄ Ｓ （Ｐｈｏ−ｔｏｔｈｅｒ
ｍａｌ Ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ５ｐｅｃｔｒｏｓｃ
ｏｐｙ）スペクトル測定の結果を示す。高屈折率が得ら
れる２５０℃で形成した水素化ａ−ＣｙｆＦ３＠ｕ、吸
収係数のシャーフ“な減少が見られることから、他の温
度で成膜された低屈折率の水素化ａ−Ｃｅ嘆：つエネル
ギバンドギヤフグ内の欠陥密度が少ないこと全示してい
る。即ち、ネットワークの高密度化は欠陥密度の低減に
も有効に作用し、高品Ｍなナローバンドギヤ・ンプ材料
であるａ−Ｇｅ喚２提供する。
第４□□□は、斯る高品質なａ−Ｇｅ摸を使用した電子
デバイスへの適用例としての１４春型光起電力装置を示
している。この実施例はそれ自体で光電変換動作し得る
べく膜面に平行なｐ１ｎ接合の如き半導体接合を備えた
＄１〜第４の単位発電素子（ＳＣｔ）〜（ＳＣ４）全ガ
ラス等の透光性基板ｎノｒ Ｔｏ、 Ｓ ｎ Ｏ２から
なる受光面層％ ’ ２Ｉ上に配置し、光入射側から見
て最後尾の背面には金属製の背面電極（３＋が設けられ
た４段積會型光起電力装置である。各単位発電素子（Ｓ
Ｃ１）〜ｃＳＣ４）は上述の如（ｐｉｎ接合を備え、光
入射があるとその光学的禁＋ｈ帯幅に基づく波長＝９類
波長光に対して主に１型＠（ｉ＋）〜（１４］において
吸収動作し、発電に寄与する電子及び／又は正孔の光キ
ャリアを発生する。従って、光入射側に設けられる第１
．第２の単位発電素子（ＳＣ１）、（ＳＣ２）において
光活性層として動作する第１、第２１型層（ｉｌ）、（
工２）は光学的禁止帯幅は約１．６〜１．７ｅＶの水ｉ
化ａ−３ｉ喚から＆Ｑ、次の第３単位発電素子（ＳＣ３
）の第３１型層（１３］は光学的禁止帯幅が約１，４ｅ
Ｖの水素化ａ−８ｉＧｅ＠から形成され、最後尾の第４
単位発電素子（ＳＣ４）の第４１型曹（１４〕け光学的
禁止帯儒が約０．９〜１．Ｏｅ￥であると共に１５００
〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が約４゜０以
上の水素化ａ−Ｇｅ模から構成されている。
デバイスへの適用例としての１４春型光起電力装置を示
している。この実施例はそれ自体で光電変換動作し得る
べく膜面に平行なｐ１ｎ接合の如き半導体接合を備えた
＄１〜第４の単位発電素子（ＳＣｔ）〜（ＳＣ４）全ガ
ラス等の透光性基板ｎノｒ Ｔｏ、 Ｓ ｎ Ｏ２から
なる受光面層％ ’ ２Ｉ上に配置し、光入射側から見
て最後尾の背面には金属製の背面電極（３＋が設けられ
た４段積會型光起電力装置である。各単位発電素子（Ｓ
Ｃ１）〜ｃＳＣ４）は上述の如（ｐｉｎ接合を備え、光
入射があるとその光学的禁＋ｈ帯幅に基づく波長＝９類
波長光に対して主に１型＠（ｉ＋）〜（１４］において
吸収動作し、発電に寄与する電子及び／又は正孔の光キ
ャリアを発生する。従って、光入射側に設けられる第１
．第２の単位発電素子（ＳＣ１）、（ＳＣ２）において
光活性層として動作する第１、第２１型層（ｉｌ）、（
工２）は光学的禁止帯幅は約１．６〜１．７ｅＶの水ｉ
化ａ−３ｉ喚から＆Ｑ、次の第３単位発電素子（ＳＣ３
）の第３１型層（１３］は光学的禁止帯幅が約１，４ｅ
Ｖの水素化ａ−８ｉＧｅ＠から形成され、最後尾の第４
単位発電素子（ＳＣ４）の第４１型曹（１４〕け光学的
禁止帯儒が約０．９〜１．Ｏｅ￥であると共に１５００
〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が約４゜０以
上の水素化ａ−Ｇｅ模から構成されている。
尚、上記第１．ｆＩｃ２１型ｔｌ（ｉｌｌ、（ｉ２）の
水素化己−８ｉ＠の屈折率は３．４であり、第３１型＠
ｔ１ｓ＞の水素化ａ−８ｉＧｅ嘆の屈折率は３．７と、
第１〜第４単位発電素子（ＳＣ１）〜（ＳＣ４）の各々
の１型層（１１］〜（１４〕における屈折率は後段の素
子はど大きく界面反射を低減する光学的要求全満足して
いる。
水素化己−８ｉ＠の屈折率は３．４であり、第３１型＠
ｔ１ｓ＞の水素化ａ−８ｉＧｅ嘆の屈折率は３．７と、
第１〜第４単位発電素子（ＳＣ１）〜（ＳＣ４）の各々
の１型層（１１］〜（１４〕における屈折率は後段の素
子はど大きく界面反射を低減する光学的要求全満足して
いる。
斯る本実施例購造の光起電力装置について赤道直下の太
陽光（ＡＭ−１，１００ｍ Ｗ ／ ｃｍ ） ｋ疑
似的に照射するソーラシミュレータを用いて基本特性を
測定し之。その結果を下記第２表に記す□比較のｔめに
、第４単位発電素子（ＳＣ４）の第４１型書（１４）と
して光学的禁止帯幅は同一であるものの、屈折率が約３
．８の水素化ａ−Ｇｆ１３１１１１を用い九以外、同一
構成の比較例装置全作成して基本特性を測定し第２表に
併記した。
陽光（ＡＭ−１，１００ｍ Ｗ ／ ｃｍ ） ｋ疑
似的に照射するソーラシミュレータを用いて基本特性を
測定し之。その結果を下記第２表に記す□比較のｔめに
、第４単位発電素子（ＳＣ４）の第４１型書（１４）と
して光学的禁止帯幅は同一であるものの、屈折率が約３
．８の水素化ａ−Ｇｆ１３１１１１を用い九以外、同一
構成の比較例装置全作成して基本特性を測定し第２表に
併記した。
第２表基本特性
このように複数の単位発電素子を光入射方向にｆｆ層し
ｔ積重型光起電力装置において、受光面側に光学的禁止
帯幅の広いａ−８ｉｉやａ−３ｉＧｅ模全光活性層（１
１）〜（１３）全備え１第１〜第３単位発電素子（Ｓ０
１）〜（ＳＣｓ）全配置すると共に、斯る第１〜第３単
位発電素子（ＳＣ１）〜（ＳＣ！Ｓ）の背面側に光学的
禁止帯幅が狭く屈折率が約４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ
ｌｉを光活性層（ｉ４）とする第４単位発電累子（ＳＣ
４）を設けることに＝って、同じ光学的禁止奇怪である
にも拘らず屈折率が約３．８と小さい水素化ａ−Ｇｅ襖
を光活性層とした第４単位発電素子を備える比較例装置
に比して変換効率にして約１６９６の向上がみられ之０ 第５図は水素化ａ−Ｇｅ膜を波長８００〜９００ｎｍの
赤外領域に感光のピークが存在する光センサに適用した
ときの実施例を示している０即ち、透光性基板ｎｔｈの
一主面に金属製のくし型あるいは格子型の集電極構造の
受光面電極α１）を覆ってｐ１ｎ接合型の半導体ＳＯが
設けられ、最後に金属製の背面電極ａ３がｆｌＦＩＩさ
れている。上記半導体嘆Ｃｌ２１は受光面電極σ１）側
からみて水素化ａ−８ｉＧｅ＠のｐ型層（１２ｐｔと、
光キャリアを発生する光活性層として動作する屈折率（
１５００〜２５００ｎｍの波長帯域の値）約４．０以上
の水素化ａ−Ｇｅ膜のｉ型巻（ｘ２ｉ）と２同じく屈折
率約４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ＠のｎ型層（１２ｎ）
の積萼体からなる□この工うに：１５００〜２５００ｎ
ｍの波長帯域における屈折率が約４．０以上の水素化ａ
−Ｇｅ模全光活性春とする光センサは、屈折率が約３゜
８の水素化ａ−Ｇａ＠６光活性層とする従来の光センサ
に比して、波長Ｍ域８００〜９００１ｍの赤外領域にお
いて、帰結光電流値にて約２０９５の上昇が確認された
。
ｔ積重型光起電力装置において、受光面側に光学的禁止
帯幅の広いａ−８ｉｉやａ−３ｉＧｅ模全光活性層（１
１）〜（１３）全備え１第１〜第３単位発電素子（Ｓ０
１）〜（ＳＣｓ）全配置すると共に、斯る第１〜第３単
位発電素子（ＳＣ１）〜（ＳＣ！Ｓ）の背面側に光学的
禁止帯幅が狭く屈折率が約４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ
ｌｉを光活性層（ｉ４）とする第４単位発電累子（ＳＣ
４）を設けることに＝って、同じ光学的禁止奇怪である
にも拘らず屈折率が約３．８と小さい水素化ａ−Ｇｅ襖
を光活性層とした第４単位発電素子を備える比較例装置
に比して変換効率にして約１６９６の向上がみられ之０ 第５図は水素化ａ−Ｇｅ膜を波長８００〜９００ｎｍの
赤外領域に感光のピークが存在する光センサに適用した
ときの実施例を示している０即ち、透光性基板ｎｔｈの
一主面に金属製のくし型あるいは格子型の集電極構造の
受光面電極α１）を覆ってｐ１ｎ接合型の半導体ＳＯが
設けられ、最後に金属製の背面電極ａ３がｆｌＦＩＩさ
れている。上記半導体嘆Ｃｌ２１は受光面電極σ１）側
からみて水素化ａ−８ｉＧｅ＠のｐ型層（１２ｐｔと、
光キャリアを発生する光活性層として動作する屈折率（
１５００〜２５００ｎｍの波長帯域の値）約４．０以上
の水素化ａ−Ｇｅ膜のｉ型巻（ｘ２ｉ）と２同じく屈折
率約４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ＠のｎ型層（１２ｎ）
の積萼体からなる□この工うに：１５００〜２５００ｎ
ｍの波長帯域における屈折率が約４．０以上の水素化ａ
−Ｇｅ模全光活性春とする光センサは、屈折率が約３゜
８の水素化ａ−Ｇａ＠６光活性層とする従来の光センサ
に比して、波長Ｍ域８００〜９００１ｍの赤外領域にお
いて、帰結光電流値にて約２０９５の上昇が確認された
。
第６図￥′ｉ普通紙複写機、レーザプリンタ等の静電潜
偉担持体に水素化ａ−Ｇｅ嘆全用いたときの適用例を示
し一通常静電潜像担持体は円筒状全呈するが、同図にお
いては一部分の断面が描かれている。即ち、１５００〜
２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が約４．０以上
の水素化ａ−Ｃｒｅ模は、円筒状の基板■の導！表面（
基板自体がアルミニウム等の導電材料からなる場合はそ
の表面、基板自体がガラス、附熱性１フスチヴク等の絶
縁材料とその表面を被覆するＩＴＯ２ＳｎＯ２、金属薄
膜等の導！薄膜との複合体からなる場合は導を薄膜）を
覆う光導電層（２１１を構成する。斯る光導を層ｃｕは
光照射を受けた部位が導電するもので、その表面に電荷
全一様に帯電させｔ後、選択的に光照射を施工ことに工
って、当該光照射を受けた部位の光導電＠Ｑυが導通し
電荷が放電される。従って、光導１！層（２１１の表面
には光照射を受けｔ部位の電荷が選択的に放電される結
果、残留し九電荷に二ってポジティブなあるいはネガラ
イブな静電潜像が担持される。
偉担持体に水素化ａ−Ｇｅ嘆全用いたときの適用例を示
し一通常静電潜像担持体は円筒状全呈するが、同図にお
いては一部分の断面が描かれている。即ち、１５００〜
２５００ｎｍの波長帯域における屈折率が約４．０以上
の水素化ａ−Ｃｒｅ模は、円筒状の基板■の導！表面（
基板自体がアルミニウム等の導電材料からなる場合はそ
の表面、基板自体がガラス、附熱性１フスチヴク等の絶
縁材料とその表面を被覆するＩＴＯ２ＳｎＯ２、金属薄
膜等の導！薄膜との複合体からなる場合は導を薄膜）を
覆う光導電層（２１１を構成する。斯る光導を層ｃｕは
光照射を受けた部位が導電するもので、その表面に電荷
全一様に帯電させｔ後、選択的に光照射を施工ことに工
って、当該光照射を受けた部位の光導電＠Ｑυが導通し
電荷が放電される。従って、光導１！層（２１１の表面
には光照射を受けｔ部位の電荷が選択的に放電される結
果、残留し九電荷に二ってポジティブなあるいはネガラ
イブな静電潜像が担持される。
この二うに屈折率７５に４．０以上の水素化ａ−Ｇｅ嘆
を静電潜像を担持する静電潜像担持体の光導電ＮＩＣ１
Ｊとして用いることに二〇、屈折率が３．８の従来の水
素化ａ−Ｇｅ嘆２光導電層とする静電潜像担持体に比し
て帯電能において約１０９６の増加が（９）れると共に
一８００〜９００１ｍの波長帯域の光感度で約２０９６
の上昇がみられ友。
を静電潜像を担持する静電潜像担持体の光導電ＮＩＣ１
Ｊとして用いることに二〇、屈折率が３．８の従来の水
素化ａ−Ｇｅ嘆２光導電層とする静電潜像担持体に比し
て帯電能において約１０９６の増加が（９）れると共に
一８００〜９００１ｍの波長帯域の光感度で約２０９６
の上昇がみられ友。
斯る静電潜像担持体は基板■の導電表面に直接光導電１
ｉＢ！ｌ１ｔ−形成していたが、基板■側からのキャリ
アの注入が発生する二″１であれば当該基板■と光導を
層ｃ！Ｄとの間にｎ型あるいはｎ型にドープされた水素
化ａ−Ｇｅ嘆からなる阻止層を配挿しｔつ、光導ｔ１１
！（２１１の表面にＳｉＮ、ＳｉＣ％ＳｉＯ等の絶縁体
からなる表面層全適宜設はても良い。
ｉＢ！ｌ１ｔ−形成していたが、基板■側からのキャリ
アの注入が発生する二″１であれば当該基板■と光導を
層ｃ！Ｄとの間にｎ型あるいはｎ型にドープされた水素
化ａ−Ｇｅ嘆からなる阻止層を配挿しｔつ、光導ｔ１１
！（２１１の表面にＳｉＮ、ＳｉＣ％ＳｉＯ等の絶縁体
からなる表面層全適宜設はても良い。
＠７□□□は斯る静電潜像担持体を組込んだレーザプリ
ンタの概略構成１示している。上記高屈折率の水素化乙
−Ｇｅ模の光導を引ｕを備えｔ円筒状静電潜像担持体ω
の外周面に近接して、表面に一様に正あるいは負の電荷
を帯電せしめる帯電手段１３１１が設けられ、当該帯電
手段ｒ３１Ｊに二って電荷が保持された静電潜像担持体
■け回転に二つレーザビームの照射位置に移動し静電潜
像の書き込み動作が行なわれる。斯る静電潜像の書き込
みは、光導ｔ 層Ｉ２１＋ 力水素化ａ−Ｇｅ＠から構
成され波長８００〜９００ｎｍの赤外線領域の光感度が
約２０９６上昇している点を考慮し、赤外線レーザ、特
に赤外線半導体レーザからなる光ヘッド（３２を用いて
行なわれる。即ち光ヘッドＧ２から出射し定レーザビー
ムはレンズ系時及び回転多面鏡Ｃ３４）ｔ−経て光導電
層ｃ！υに到達し照射部位の電荷を基板■側に流出せし
め残留電荷に：り静電潜像を形成する。斯る静電潜像は
、担持体■の回転に伴なって現像手段Ｃ３５１の逆極性
に帯電しｔトナーにＬつ可視像に現像され、次いで当該
トナーは破線で示す搬送ルートに沿って給紙手段■から
送られてきた普通紙に、転写手段Ｃ３７］上を通過する
とき転写され、排紙トレイ弼に至る途中で定着手段（３
１にＬつ定着される。転写後の静電潜像担持体ω表面は
クリーニング手段（４０に二つ残留トナーが除去されて
清浄化され最後に除電手段Ｇ４１１に：り除電されて、
次の帯電、書き込み、現像、転写、クリーニングに至る
一連のプロセスに備える□ （ト）発明の効果 本発明水素化ａ−Ｇｅ＠は以上の説明から明らかな如く
、ネットワークの高筐度化が図れるので、欠陥密度が減
少し膜質の改善され几ナローバンドギャップ材料が得ら
れる。、、ま友、斯る水素化ａ−Ｇｅ模は、ＧｅＨａガ
ス全原料ガスとし、基板温度を特定範囲に制御するだけ
で容易に成膜することができるので、煩雑な製造工程を
経ることもない。更に、膜質の改善された水素化ａ−Ｇ
ｅＷ全ナローバンドギャップであることが要求される積
層型光起電力装置の背面側単位発電素子の光活性層、赤
外用の光センサの光活性層、静電潜像担持体の光導ｔ＠
に用いることに二って、デバイス自体の特性の向上が図
れると共に、上記静電潜像担力 特休を組込んだレーザーリングにあっても長波へ特性が
改善されるり
ンタの概略構成１示している。上記高屈折率の水素化乙
−Ｇｅ模の光導を引ｕを備えｔ円筒状静電潜像担持体ω
の外周面に近接して、表面に一様に正あるいは負の電荷
を帯電せしめる帯電手段１３１１が設けられ、当該帯電
手段ｒ３１Ｊに二って電荷が保持された静電潜像担持体
■け回転に二つレーザビームの照射位置に移動し静電潜
像の書き込み動作が行なわれる。斯る静電潜像の書き込
みは、光導ｔ 層Ｉ２１＋ 力水素化ａ−Ｇｅ＠から構
成され波長８００〜９００ｎｍの赤外線領域の光感度が
約２０９６上昇している点を考慮し、赤外線レーザ、特
に赤外線半導体レーザからなる光ヘッド（３２を用いて
行なわれる。即ち光ヘッドＧ２から出射し定レーザビー
ムはレンズ系時及び回転多面鏡Ｃ３４）ｔ−経て光導電
層ｃ！υに到達し照射部位の電荷を基板■側に流出せし
め残留電荷に：り静電潜像を形成する。斯る静電潜像は
、担持体■の回転に伴なって現像手段Ｃ３５１の逆極性
に帯電しｔトナーにＬつ可視像に現像され、次いで当該
トナーは破線で示す搬送ルートに沿って給紙手段■から
送られてきた普通紙に、転写手段Ｃ３７］上を通過する
とき転写され、排紙トレイ弼に至る途中で定着手段（３
１にＬつ定着される。転写後の静電潜像担持体ω表面は
クリーニング手段（４０に二つ残留トナーが除去されて
清浄化され最後に除電手段Ｇ４１１に：り除電されて、
次の帯電、書き込み、現像、転写、クリーニングに至る
一連のプロセスに備える□ （ト）発明の効果 本発明水素化ａ−Ｇｅ＠は以上の説明から明らかな如く
、ネットワークの高筐度化が図れるので、欠陥密度が減
少し膜質の改善され几ナローバンドギャップ材料が得ら
れる。、、ま友、斯る水素化ａ−Ｇｅ模は、ＧｅＨａガ
ス全原料ガスとし、基板温度を特定範囲に制御するだけ
で容易に成膜することができるので、煩雑な製造工程を
経ることもない。更に、膜質の改善された水素化ａ−Ｇ
ｅＷ全ナローバンドギャップであることが要求される積
層型光起電力装置の背面側単位発電素子の光活性層、赤
外用の光センサの光活性層、静電潜像担持体の光導ｔ＠
に用いることに二って、デバイス自体の特性の向上が図
れると共に、上記静電潜像担力 特休を組込んだレーザーリングにあっても長波へ特性が
改善されるり
第１（８）乃至第７肉は本発明全説明するためのもので
あって、第１肉は基板温度と成模速度の関係を示す測定
（２）、第２□□□は基板温度と屈折率の関係を示す測
定面、第３因は種々の基板温度に：り形成された水素化
アモルファスゲルマニウムのＰＤＳスペクトル特性図、
第４図は積層型光起電力装置の実施例２示す模式的断面
（２）、第５図は光センサの実施例を示す模式的断面（
２）、第６図は静電潜像担持体の実施例全示す模式的断
面図、第７図はレーザーリンクの実施例を示す概念的構
成図、を夫々示している。
あって、第１肉は基板温度と成模速度の関係を示す測定
（２）、第２□□□は基板温度と屈折率の関係を示す測
定面、第３因は種々の基板温度に：り形成された水素化
アモルファスゲルマニウムのＰＤＳスペクトル特性図、
第４図は積層型光起電力装置の実施例２示す模式的断面
（２）、第５図は光センサの実施例を示す模式的断面（
２）、第６図は静電潜像担持体の実施例全示す模式的断
面図、第７図はレーザーリンクの実施例を示す概念的構
成図、を夫々示している。
Claims (6)
- （１）１５００〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折
率が約４．０以上の水素化アモルファスゲルマニウム膜
。 - （２）少なくともＧｅＨ＿４ガスを含む原料ガスを反応
容器内に導入し、当該原料ガスを分解して基板表面に水
素化アモルファスゲルマニウム膜を製造する方法であっ
て、上記基板表面の温度を約２２５〜２７５℃としたこ
とを特徴とする水素化アモルファスゲルマニウム膜の製
造方法。 - （３）複数の単位発電素子を光入射方向に積層した積層
型光起電力装置であって、１５００〜２５００ｎｍの波
長帯域における屈折率が約４．０以上の水素化アモルフ
ァスゲルマニウム膜を光活性層とする単位発電素子を光
入射側から見て背面側に設けると共に、受光面側に配置
された単位発電素子の光活性層は上記アモルファスゲル
マニウム膜の光学的禁止帯幅より広いことを特徴とする
積層型光起電力装置。 - （４）１５００〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折
率が約４．０以上の水素化アモルファスゲルマニウム膜
を光活性層としたことを特徴とする光センサ。 - （５）１５００〜２５００ｎｍの波長帯域における屈折
率が約４．０以上の水素化アモルファスゲルマニウム膜
を光導電層とし基板の導電表面に配置したことを特徴と
する静電潜像担持体。 - （６）請求項５記載の静電潜像担持体と、該担持体に電
荷を帯電せしめる帯電手段と、上記担持体に静電潜像を
書き込む赤外線レーザの光ヘッドと、上記静電潜像を可
視像に現像する現像手段と、を備えたことを特徴とする
レーザプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072381A JPH07116605B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 水素化アモルファスゲルマニウム膜、その膜の製造方法及びその膜を使用した電子デバイス又は電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63072381A JPH07116605B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 水素化アモルファスゲルマニウム膜、その膜の製造方法及びその膜を使用した電子デバイス又は電子装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01246362A true JPH01246362A (ja) | 1989-10-02 |
| JPH07116605B2 JPH07116605B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=13487655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63072381A Expired - Fee Related JPH07116605B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 水素化アモルファスゲルマニウム膜、その膜の製造方法及びその膜を使用した電子デバイス又は電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116605B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013035686A1 (ja) | 2011-09-07 | 2013-03-14 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
| JP5379801B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2013-12-25 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
| JP2019023722A (ja) * | 2017-07-24 | 2019-02-14 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドＶｉａｖｉ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ． | 光学フィルタ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02140984A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Nec Corp | エンハンスドパルス電流発生用レーザ電源 |
| JPH04276674A (ja) * | 1991-03-05 | 1992-10-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ装置 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63072381A patent/JPH07116605B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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| JPH02140984A (ja) * | 1988-11-22 | 1990-05-30 | Nec Corp | エンハンスドパルス電流発生用レーザ電源 |
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| JP2019023722A (ja) * | 2017-07-24 | 2019-02-14 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッドＶｉａｖｉ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｉｎｃ． | 光学フィルタ |
| JP2022009149A (ja) * | 2017-07-24 | 2022-01-14 | ヴァイアヴィ・ソリューションズ・インコーポレイテッド | 光学フィルタ |
| US11733442B2 (en) | 2017-07-24 | 2023-08-22 | Viavi Solutions Inc. | Optical filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07116605B2 (ja) | 1995-12-13 |
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