JPH0280594A - アモルファス水素化シリコン膜の形成方法 - Google Patents

アモルファス水素化シリコン膜の形成方法

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JPH0280594A
JPH0280594A JP22880588A JP22880588A JPH0280594A JP H0280594 A JPH0280594 A JP H0280594A JP 22880588 A JP22880588 A JP 22880588A JP 22880588 A JP22880588 A JP 22880588A JP H0280594 A JPH0280594 A JP H0280594A
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JP
Japan
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film
substrate
light
amorphous silicon
silicon hydride
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Application number
JP22880588A
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Makoto Araki
荒木 信
Atsushi Kodama
淳 児玉
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 定電位電界析出法によるアモルファス水素化シリコン膜
の形成方法に関し、 析出速度の低下を無くして1μm以上の膜厚のアモルフ
ァス水素化シリコンの成膜を行えるようにすることを目
的とし、 定電位電界析出法によりアモルファス水素化シリコン膜
を析出するアモルファス水素化シリコン膜の形成方法に
おいて、電流の減少に伴いアモルファス水素化シリコン
膜に光を当てるようにした構成とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は定電位電界析出法によるアモルファス水素化シ
リコン(以下、a−5+と略記する)膜の形成方法に関
する。
円筒基体上に感光層を形成した感光体の表面を一様に帯
電させ、この上に印字情報に基づいて、レーザ光等を選
択的に照射し感光層の帯電電位を選択的に減衰させて潜
像を形成した後、これを現像して形成されたトナー像を
記録紙に転写記録する電子写真装置は周知であるが、こ
の場合に使用される感光体としては、近年セレン系より
も、機械的強度の大きいa −Si膜の感光層を備えた
ものが用いられるようになってきている。
〔従来の技術〕
従来、電子写真用感光体のような大面積円筒基体にa−
Si膜を形成する場合、第4図に示すような高周波プラ
ズマCVD (以下RF−CVDと略記する)装置が使
用されている。図中、100は円筒基体(アルミニウム
製ドラム)で、この基体100の表面へのa−Si膜の
形成は次のように行われる。
まず、図示のように真空容器1内に基体100を支持体
2に支持させてセットし、真空容器1内をロータリーポ
ンプ3と油拡散ポンプ4とで所定の真空度に排気した後
、メカニカルブースタポンプ5とロータリーポンプ6に
切り替える。排気開始と同時に、回転機構7により支持
体2を介し駆動されて基体100は回転する。真空度が
所定値に達すると、基体100はヒータ8により150
〜350℃に加熱される。9は各ポンプ系に設けられた
真空バルブである。一方、真空容器1内には、5iJh
ボンベ10等より反応性ガスがガス流量調整器11等を
経て導入される。そして、所定の流量、圧力下で放電電
極12と基体100の間に高周波電源13によってグロ
ー放電を発生させて導入ガスを分解し、これにより、基
体100上にa−Si膜が堆積、形成される。14は反
応性ガス供給系に設けられたバルブである。
上述の手順で成膜される基体100上のa −5i膜の
膜厚は、10〜50μm程度必要であるが、RF−CV
Dでは成膜速度は一般に3〜5μm/時程度であるため
、成膜には2〜10数時間要していた。また、成膜時の
ガス圧を数トル程度と比較的高い値にしないと3〜5μ
m/時の成膜速度が得られず、このようなガス圧で成膜
を行うと、成膜中に真空容器1内で多量のSi原子を含
む粉状物質が発生して容器内を汚染する。従って、成膜
後にこの粉状物質の除去を行う必要があった。そして、
粉状物質が基体100上に付着することにより、形成し
た膜にピンホール等の欠陥が生じ、歩留り低下の原因に
もなっている。さらに、このようなRF−CVD法によ
る成膜は装置が大掛かりとなるため、大量生産に向かず
、製造性に問題があった。また、CVD法での5izH
h等の原料ガスが高価であることや排ガス用処理施設が
必要となるため、コスト高になる問題点があった。
そこで、装置が簡単な液相からの電界析出による成膜方
法が検討されている(例えば、A、に。
八grawal  and  A、E、  Au5ti
n、  Jornal  of  tbe  Elec
t−rochemical 5ocity+ Vol、
 128. 11hll) aこの従来の電界析出装置
の概要を第5図に示す。この装置による成膜は次のよう
に行われる。
反応容器21内に、Si原子を溶質として含んだ電界液
22を入れ、この中に、アノード電極23とカソード電
極である基板24とを入れて、電解液22上にパージ用
のArあるいはN2を流しながら各電極に直流電源25
から直流電流を供給して、基板24上に定電位電界でa
 −Si膜を析出させる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、この場合、電流値の時間変化を示す第6図゛に
明らかなように、成膜に伴うカソード電極での抵抗の増
加により電流の流れが遮断されるため、電解析出が停止
し、膜厚が111m程度までの成膜しか行えておらず、
膜厚の薄い太陽電池への応用が考えられているのみであ
る。従って、この電解析出により感光体の感光層を形成
するためには、引き続き電界析出が行われるようにする
ことのできる対策が必要である。
本発明は析出速度の低下を無くして1μm以上のa−5
t膜の成膜を行えるようにすることのできるa−5i膜
の形成方法を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理説明図で、図中、31はSi原子
を溶質として含んだ電解液を収納する反応容器、33及
び34は電解液中に対向配置されたアノード電極及び基
板(カソード電極)、36は光源である。
成膜はこの装置を用いて定電位電界析出法により行われ
る。具体的には、各電極に直流電流を供給して基板34
上に定電位電界でa −3i膜を析出させる。
この成膜時に、本発明では、電流の減少に伴い光源36
によってa−5t膜に光を当てるようにしている。
〔作 用〕
析出時間経過に伴う電流値の減少は、光を当てることに
より回復する。これは、光を当てることにより、a −
5i膜による抵抗が軽減されるためである。
従って、従来問題となっていた析出速度の低下をなくす
ことができ、1μmを越えるa −Si膜の析出が可能
となる。
〔実施例〕
以下、第2図及び第3図に関連して本発明の詳細な説明
する。
第2図は本発明を適用する電解析出装置の概要図(第2
図(a)は平面図、第2図[b)は正面図)で、本装置
による成膜は次のように行われる。
ビー力、蓋ともステンレス製の反応容器31内に電解液
を入れ、この中に、それぞれステンレスの支持棒35に
保持されるアノード電極33と基板(カソード電極)3
4とを入れて、これらの電極を図示しない直流電源に接
続する。さらに、基板34に近接する位置に、容器36
aに収納された光源36を入れる。光源としては、60
0〜700nmの波長を持ったものであれば良く、高演
色形白色(例えばW−S D L)の蛍光灯を用いるこ
とができるが、白熱電球を用いても良い。容器36aと
しては、溶媒による光源の腐食を防ぎかつ光を透過する
もの、例えばプラスチックあるいはガラスにポリテトラ
フロロエチレン等のふっ素糸樹脂をコーティングしたも
のを用いる。電界液32は、Si原子を含む化合物を溶
質として持っており、具体的には次の構成のものを使用
した。
成膜に際しては、電界液32上に、供給口37から供給
されて排気口38から排気されるパージ用のAr (あ
るいはN2)を流し、2枚の電極に直流電源から直流電
流を流して、基板34上にa −5i膜を定電位電界で
析出させる。なお、アノード電極33としてはカーボン
を用い、カソード電極である基板34としてはステンレ
スやアルミニウム系の合金(Ti −6A l−4V)
等を用いた。この成膜時の電位は−2,5vで、電流値
は、光源36による光の照射が無い状態で、第3図のよ
うに減少して行く。電流値とa−5i膜厚はファラデー
の法則に従い比例し、光の照射の無い状態では1000
分で0.85μmの膜厚しか得られない。
そこで、本発明では、光源36からの光を基板34上の
a−Si膜に当てることにより、a −Si膜による抵
抗を軽減させて電流値を回復させる。具体的には、第3
図に示すように、1分経過した時から光をa−Si膜に
当てて、基板34の抵抗を小さくしてやることにより電
流値は回復した。また、膜厚の増加に伴い抵抗が増して
電流値が小さくなっていくので、50分経過したところ
で電流値が回復するまで光の強さを増してやる。これに
よって、合計250分で9.7μmのa −5i膜が得
られた。そして、溶質及び支持電界質、溶媒の濃度や電
圧等の実験条件が異なっても、光照射による電流値の回
復は同様に見られた。また、電解液がKzSiFa (
溶質)、HF(支持電界質)、アセトン(溶媒)でも同
様な結果が得られた。このようにして成膜された膜の特
性は、a −5i:Hの暗導電率が10−”S/cmで
、明暗抵抗比が10’  (300ルクスの白色光下)
であった。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、電流値の減少が防
げるので、析出速度の低下を無くすことができ、1μm
以上の膜厚のa −5i膜の成膜が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図(al、 (b)は本発明の実施例の電解析出装
置の概要図、 第3図は同、電流値の時間変化を示すグラフ、第4図は
従来のRF−CVD装置の概要図、第5図は同、電解析
出装置の概要図、 第6図は同、電流値の時間変化を示すグラフで、図中、 31は反応容器、 32は電解液、 33はアノード電極、 34は基板(カソード電極)、 5は光源である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  定電位電界析出法によりアモルファス水素化シリコン
    膜を析出するアモルファス水素化シリコン膜の形成方法
    において、 電流の減少に伴いアモルファス水素化シリコン膜に光を
    当てるようにしたことを特徴とするアモルファス水素化
    シリコン膜の形成方法。
JP22880588A 1988-09-14 1988-09-14 アモルファス水素化シリコン膜の形成方法 Pending JPH0280594A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103173829A (zh) * 2013-04-19 2013-06-26 济南大学 一种电化学沉积制备碲化镉半导体薄膜的方法
CN104241439A (zh) * 2013-06-09 2014-12-24 北京恒基伟业投资发展有限公司 一种碲化镉薄膜太阳能电池的制备方法

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