JPH0343770B2 - - Google Patents

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JPH0343770B2
JPH0343770B2 JP56122885A JP12288581A JPH0343770B2 JP H0343770 B2 JPH0343770 B2 JP H0343770B2 JP 56122885 A JP56122885 A JP 56122885A JP 12288581 A JP12288581 A JP 12288581A JP H0343770 B2 JPH0343770 B2 JP H0343770B2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B1/00—Single-crystal growth directly from the solid state
    • C30B1/02—Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing
    • C30B1/06—Recrystallisation under a temperature gradient
    • C30B1/08—Zone recrystallisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B1/00—Single-crystal growth directly from the solid state
    • C30B1/02—Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing
    • C30B1/023—Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing from solids with amorphous structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi

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  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は周期律表の第および族または第
および族に属する２元素からなる多結晶化合物
半導体薄膜の製法に関する。
周期律表の第および族または第および
族の元素からなる複合体半導体の製造は、特に光
起電力分野において多くの応用が知られている。
この分野の応用において、光電変換素子の効率を
高めるために、これらの材料の数0.1eV〜2.5eV
の種々な禁止帯幅から利益を引出すことができる
と絶えず考えられてきた。この禁止帯幅はたとえ
ば、周囲温度において1.6eVであり、かつ動作温
度が200℃程度と高いときに効率が良いことが必
要である。この条件のいずれかに適応する化合物
は種々あるが、第および族としてはGaAs
（1.35eV）、AlSb（1.60eV）、InP（1.8eV）、AlAs
（2.0eV）、第および族としてはCdS（2.2eV）
およびCdTe（1.5eV）がある。しかし、これらの
材料の製造には問題があるので、開発が制限され
ていた。それは主として、安定性および化学量論
比が困難の大きな原因であつて、これは製造され
た材料に信頼性を欠くためであつた。
現在化合物半導体の単結晶または薄膜を製造す
る方法は熱的または化学的に行なわれている。薄
膜の利点は厚みの制御ができるので、この材料の
光透過を最適とし、光学的性質を最適にすること
ができることである。この観点から、半導体薄膜
から製造した光電池は単結晶光電池に比べて製造
コストが極めて低い。しかしこれを効果的にする
には、この膜の結晶性が著しく発達して、電荷の
移動が膜の粒化、すなわち「結晶粒結合」によつ
て制限されないことが必要である。非配向的非晶
質すなわちガラス質の基板の上に熱的に形成した
膜の微結晶の大きさは一般に0.1μｍを超えないの
で、接合の形成に適当でなく、従つて光電池の製
造にも適当でない。配向した基板、たとえば劈開
したGe単結晶の上にGaAsを真空エピタキシヤル
成長させた結晶層は、原子格子が極めて接近して
いるので、微結晶が大きくてその配向が良好であ
る。しかし、このエピタキシヤル成長法は、(a)予
じめ基板を製造するのに極めて手間がかかり、(b)
表面が１cm2程度と小さく制限されて、大きくでき
ず、(c)光電池システムとして実際に開発すること
ができない。光電池では膜の基板が極めて良好な
導体であることが必要である。
他の困難としては、たとえばAlSb化合物の場
合に真空炉内で温度700℃程度に加熱して結晶化
することができる。SiO保護膜を膜の上に沈着さ
せるときに、熱処理によつてAlSbの結晶化もお
きて、これがSiO中に拡散して、水との接触によ
つて劣化する。
本発明の目的は上記欠点を解消し、極めて大き
い微結晶からなり、膜厚が数μｍ〜25μｍであ
り、周囲温度または150℃以下で加熱するのでも
つともコストが低く、極めて大きい表面の上に、
化合物の半導体薄膜を、自動化できる程度に極め
て容易に製造できる方法を提供することである。
さらに本発明の方法は、形成した薄膜をすべて
の汚染または変質から保護し、後の使用に影響を
与える恐れをなくすことができる。
この目的を達成するために、本発明によつて、
薄膜に照射するレーザービームは、エネルギーお
よびパルスまたは連続の動作条件を処理すべき膜
厚に適合させるように構造化し、膜は少なくとも
２層、好ましくは化学量論比に選んだ元素の層を
交互に積層させてなる多金属複合体半導体からな
り、好ましくは真空下でクリーニングし、保護層
で被覆し、上記ビームを照射して、結晶化を促進
し、微結晶を規則的に整列させ、かつその大きさ
を得た膜の厚み以上とする。
本発明の方法の実施態様として、干渉縞を生ず
る光学的手段を通してレーザービームを構造化す
る。
本発明の方法の他の実施態様として、レーザー
ビームを構造化する前に、反対方向に２回直角に
折曲げた石英丸棒に通過させて均質化し、この石
英丸棒は金属層によつて被覆され、入射面および
射出面は丸棒の軸に直角であつて相互に平行し、
かつ研磨されており、かつ丸棒の直径が入射面か
ら射出面に向かつて２程度の因数で変化してい
る。
化合物半導体多結晶薄膜を製造するときに、周
期律表の第および族または第および族の
元素を化学量論比でガラスのような非晶質基板の
上に電子銃によつて沈着させ、厚みを元素の性質
に応じて交互に50〜2000Åの間で変化させ、最後
の層を保護層によつて被覆し、種々の層の厚みは
石英振動子によつて制御することが有利である。
本発明の方法によつて製造する多結晶薄膜は全
厚みを25μｍ以下とする。次に記載するように、
結晶化すべき薄膜の厚みに応じて異なる型のレー
ザーを使用することができる。
本発明の他の詳細および態様は、本発明を限定
するものではない次の特殊な実施態様の記載から
明かになるであろう。
ａ 薄膜の製造 複合薄膜の製造は、ガラス板のように適当な
非配向性非晶質基板の上に、周期律表の第お
よび族または第および族の元素を周囲温
度で順次沈着させて、各層を単一の元素から形
成する。これらの金属は当業者に周知の種々な
方法で凝着させることができる。たとえばジユ
ール効果、フラツシユ、気相輸送、電解沈着、
陰極スパツタリング、および物質ターゲツトを
高真空下で電子衝撃して気化させる方法があ
り、この最後の気化法は、信頼性があり、広範
囲の物質に良好に応用できて効果があるので、
本発明の方法にとつて好ましい。
レーザー処理後の薄膜を完全に付着させる目
的で、まずたとえばガラス板のような非晶質基
板を、たとえばアルゴンのような不活性ガスで
１〜５分間の数分間イオン衝撃して、研磨し、
次に基板の上にＡおよびＢ成分の各層を沈着さ
せる。ＡおよびＢ成分の各層を交互に設けるに
は、ABABの順序で基板の上に交互に沈着さ
せる。元素ＡおよびＢの各層の厚みは石英振動
子によつて沈着中に制御する。隣接する２層
AB中の原子AB数は厳密に等しいようにする。
層の厚み自身は、レーザーの光子エネルギー
の他に、元素の吸光率の値によつて計算され、
レーザービームが複合層に到着したときに当る
最初の２層Ａ、Ｂにおいて、沈着する光エネル
ギーが実質的に同一であるようにし、かつ最後
の沈着層を吸光率の小さい元素から形成するよ
うにする。
上記考察にもとづいて、元素ＡまたはＢの層
の厚みは元素の性質に応じて50〜200Åとする。
この厚みは薄膜全体の厚みについて変えないこ
とができる、そして薄膜全体は規則的なサンド
イツチABとして均一に積層させる。他の方法
は最初のサンドイツチを0.1〜0.5μｍと極めて
厚くし、すなわち各層の厚みを2000Åまでと
し、次にサンドイツチABの厚みを徐々に減少
させて最後に沈着させる、すなわち光線が最初
に通過するサンドイツチABは厚み150Å程度
とすることができる。全工程は自動化して厚み
を絶えず制御することができる。
上記二つの方法のいずれかによつて複合薄膜
を形成した後に、その厚みがどうであろうと、
SiOまたはインジウムでドーピングした酸化す
ず（ITO）のような物質からなる厚み300〜500
Å程度の保護層で被覆する。このITOは可視光
に透明であつて良導電体である利点を有する。
形成した薄膜の大きさは、使用する蒸発物質
の蒸発特性によつて変化する。蒸気圧が高い
程、蒸発軸に直角方向の重要な厚みに勾配を生
ずることなく、ますます大きい面積を形成する
ことができる ｂ 照射 レーザービームのエネルギーは膜を形成する
物質の性質によつて制御する。結晶化すべき膜
厚によつて異なる型のレーザーを使用する。膜
厚0.015〜0.2μｍに対しては、過後のエネル
ギーが50〜100ｍＪ／cm2と低くて中程度の出力
を有するパルス染料レーザーを使用し、膜厚１
〜2μｍ対しては、過後のエネルギーが50〜
100ｍＪ／cm2と低いパルスルビーレーザーを使
用し、また膜厚１〜25μｍに対しては、１〜
5J／cm2の高エネルギーの連続ガスレーザーを使
用する。
これらの薄膜はすべて、たとえばガラスまた
は融解シリカのような非晶質基板を真空下でク
リーニングした上に沈着させる。
ビームは縞を生ずるのに適した光学的手段に
通過させて構造化する。この光学的手段は石英
はくに１cmにつきｎ本の割合で凹線を彫つた光
学的格子であつてもよいし、またフレーネルレ
ンズでもよい。ビームの構造化は、ビームの光
軸に対して直角に配置した、たとえば20×20μ
ｍの規則的網目を有する金網を通過させること
によつても達成することができる。このような
光学系のいずれかを通過させると、ビームには
たとえば格子の線条に平行した縞、またはたと
えば金網のジオメトリーすなわち幾何学的な形
と大きさに対応した光の斑点が周期的に分布す
る。
このように構造化したビームで薄膜を照射す
る。
たとえば光学的格子の線状が１cmについてた
とえば1000〜6000本という好ましい数に選び、
および／または薄膜−格子の距離を変化させ
て、薄膜にレーザーパルスを照射すると、微結
晶を直鎖状に結合させて照射面に大きな微結晶
を幾何学的に、コンパクトにかつ直線的に分布
させることによつて均一な態様を与える。ｎの
値および／または薄膜−格子の距離を変化させ
ると、パルスレーザーを照射した後に、等間隔
ｄに隔たつた線条にそつて平行して直鎖状に整
列した微結晶が存在することを認めた。この微
結晶は線条に対して直角に配向し、間隔ｄは格
子の線状相互の距離にともなつて変化し、薄膜
−格子間の距離に比例して変化する。レーザー
ビームは薄膜上に微結晶が整列した形で格子ま
たは金網の画像を印画し、格子の線条数およ
び／または薄膜−格子の距離か、金網の網目の
大きさおよび／または薄膜−金網の距離を変え
て、全表面に微結晶を形成することができる。
薄膜上に格子を多数回重ねておいても、最初の
印画において得た微結晶の形を変えることはな
い。構造化したビームを固定しておき、薄膜を一
定速度で移動させるか、または薄膜に対してビー
ムを移動させると、ビームの直径に等しい幅で結
晶化した線が、薄膜の全長にわたつて形成され
る。二次元的に走査すると薄膜の全面上に結晶化
させることができる。
すでに明かなように、本発明の好ましい実施態
様として、レーザービームを構造化する前に、当
業者に周知の適当な光学的手段にビームを通過さ
せて均質化することができる。使用する均質化手
段としては、長手方向に２回直角に折曲げた石英
丸棒を使用し、光線の損失を制限するためにこれ
をたとえばアルミニウムはくのような金属膜で被
覆し、入射面の直径はビームの各目的な直径と等
しくし、射出面の直径は、ビームの必要とするエ
ネルギー密度および表面の関数として選んだ因数
だけ最初の直径を縮少することができる。この石
英丸棒の入射面および射出面は丸棒の軸に対して
精確に直角とし、かつ研摩する必要がある。これ
を通したレーザービームは、直径の約95％上に均
一な空間プロフアイルを有し、残りはビームの周
縁において強く減衰する。
薄膜に白色光を通過させてビームの透過を分析
し、これによつて結晶化したことを容易に確認す
ることができる。たとえばAlSb系の場合に、薄
膜は、照射前には可視線において全く不透明であ
るのに、全面に化合物特有なオレンジ色を呈す
る。
本発明の方法は表面がどうであろうと、次の因
子を変化させて化合物または単体からなるすべて
の薄膜に応用することができる。
−使用する成分の性質の関数としてのレーザービ
ームのエネルギー、 −格子の１cmについての線条の本数ｎ −薄膜−格子間の距離 −金網の網目の形と大きさ −薄膜−金網間の距離 −表面走査のパラメータ これらの変数はすべて長くかつ微妙な焦点合わ
せを行なう装置を必要とせずに、光学台の上で容
易に調節できるので、この方法を容易にすべての
薄膜に応用でき、大規模な開発の水準に応用でき
る。他方、走査の自動化によつて手動動作をさら
に減少させることができる。
本発明の他の利点として、レーザーの光子が透
明な保護膜に影響を与えることなしに結晶化を行
ない、微結晶を形成した後に、環境、特に水蒸気
との相互作用によつて微結晶の大きさ、および特
に膜厚に与える影響から保護することができる。
さらに結晶化において、照射時間が極めて短かい
ために保護膜のなかに拡散を伴なわない。これは
他のレーザーによる結晶化法と実際に相違する点
である。
本発明の方法においては、多結晶半導体薄膜の
なかに粒子結合が存在することに関連する問題を
完全に解消しないまでも著しく減少させる。得た
微結晶の大きさが膜厚よりも実際に大きい。すな
わち基板の上に付着させた薄膜の底面と保護膜で
被覆した薄膜の表面とを直接に連結するものは薄
膜中の粒子結合のみである。これらの両面の間に
おける電子の移動は単結晶のなかでおきる移動に
極めて近い。すなわち粒子結合は微結晶によつて
短絡する。横方向の移動は、熱的に得た薄膜に対
して、粒子結合の数が全体として約103程度減少
するので、それでも改良される。これによつて結
晶化した薄膜の直列抵抗Rsを数桁程度減少させ
るので極めて重要である。周知のようにRsは多
結晶半導体薄膜からなる光電池の機能を支配する
極めて決定的なパラメータである。Rsはできる
だけ低いことが必要である。
本発明を説明する次の実施例は本発明を制限す
るものではない。
例 １ AlSb薄膜 (a) ２×２cmのガラス基板の上にAl層およびSb
層をそれぞれ厚み50Åおよび92Åに順次沈着さ
せて、厚み2.5μｍの薄膜を形成した。これには
出力6kWの装置を使用し、超真空下でAlはく
およびSbはくを電子衝撃して蒸発させた。沈
着速度は10Å／secで約3/4ｈでこの薄膜を形成
した。これと同様にして、SiOまたはITO（イ
ンジウムをドーピングした酸化すず）からなる
厚み400Åの層を形成して薄膜の形成を終了し
た。これらの各段階において、層厚は石英振動
子によつて制御した。
ルビーレーザーから出るパルスビームを均質
化する装置を光学的作業台上においた。ビーム
は光学的フイルタを通過させて50〜100ｍＪ／
cm2にエネルギーを減衰させ、パルス継続時間は
２×10-8secであつた。ビーム均質化装置は、
反対方向に直角に２回折曲つた石英丸棒であつ
て、これをアルミニウム層で被覆しその両端面
は丸棒の軸に直角であつてかつ相互に平行し、
ビーム軸にそつて配置した表面に対向する丸棒
の面は前者の1/2であつた。射出面の直径は３
mmで入射面の直径はビームの直径と同じであつ
た。この丸棒の射出面の前に丸棒に対して直角
に、１cmにつき4000本の線条を有する石英の光
学的格子をおいた。
上記のようにして製造した薄膜を、この格子
の前にこれと平行して約１mm隔てておいた。
ガラス基板の上に沈着した薄膜を、エネルギ
ー65ｍＪ／cm2、継続時間２×10-8secのパルス
レーザーで照射した。照射した全面に規則的に
平行に整列した微結晶を認めた。微結晶の大き
さは約3μｍであつて、格子の線条に対して直
角に配向していた。これは約6μｍの間隔で整
列していて、大きな微結晶の整列に平行して配
向していた。
(b) 薄膜をその平面にそつて直線的に移動させ、
このときパルスが逐次薄膜に当つて先行パルス
が当つた表面の90％を次のパルスが覆うような
速度で移動させ、薄膜の上にレーザービームの
大きさに等しい幅を有する長方形帯域で結晶化
させて、規則的に整列した微結晶帯域を形成し
た。
(c) １cmにつき2000本の線条を有する格子で、薄
膜−格子間の距離を１mmとして(b)と同様な実験
を反復した。パルス照射の後に、整列相互の距
離が約3μｍである平行に整列した約3μｍの微
結晶を得た。これは上記(b)とは異つて、隣接し
ていた。
(d) レーザービームの光路に光学的格子を使用し
ないことの他は(b)と同様な実験を反復した。パ
ルス照射の後に得た微結晶は、平均値約500Å
の格子の存在におけるより遥かに小さくて、全
方向に配向していた。さらに格子および均質化
手段を使用しないことの他は同様な実験を反復
して得た微結晶は、大きさが0.1〜2μｍと大き
く変化しており、かつ全方向に配向していた。
例 ２ AlSb薄膜 上記のように真空下でイオン衝撃して研磨した
ガラス基板の上にAlおよびSbを順次沈着させて
厚み7μｍの薄膜を2.5hかけて形成し、SiOで保護
した。
エネルギーは上記染料およびルビーのパルスレ
ーザーに比べて3J／cm2と高いが出力の弱いクリプ
トンガス連続レーザーを使用して上記薄膜を照射
した。均質化手段を使用しなかつたが、ビームは
極めて安定しており均質であつた。この照射によ
つて大きな微結晶に結晶化された照射帯域ははる
かに微細な結晶化によつて境されていた。典型的
に、点の直径を50μｍに制限すると、数十μｍの
大きな微結晶がこの大きさの上に現われて、微小
結晶の縞は周縁において幅２〜3μｍの環を有し
た。
(b) ビーム軸に直角に速度１mm／secで薄膜を移
動させた。このような移動領域における結晶化
によつて、形成したAlSbのデンドライト微結
晶は実質的に移動軸のなかに整列しており、そ
の幅は約10μｍで、長さは平均して100μｍ、場
合によつて200μｍであつた。
(c) 最初は上記と同一のビームを使用して、次に
網目が80×80μｍで全面積が数mm2の金網を通過
させて構造化した。ビームの前に動かないよう
においた薄膜は照射された全面に上記と同様な
結晶特性すなわち大きさに結晶化された。薄膜
を１mm／secで移動させ、上記照射ジオメトリ
ーによるよりもはるかに大きく結晶化した。典
型的には厚み7μｍの薄膜の表面４cm2を照射し
て結晶化するのに3minを要した。
例 ３ AlAs薄膜 (a) 厚み0.1μｍの薄膜は、上記AlSb薄膜の方法
によつて、AlおよびAsをそれぞれ50Åおよび
80Åの層として順次沈着させ、SiOで被覆して
形成した。薄膜は上記例１の光学系の前におい
た。しかしこの膜厚には出力6kWの染料レー
ザーを使用し、薄膜−格子間の距離は１mmとし
た。照射エネルギーは約65ｍＪ／cm2、継続時間
は10-6secとした。例１における同一膜厚のと
きと同一な大きさの微結晶を得た。
(b) 厚み0.2μｍの薄膜は、AlおよびAsの層をそ
れぞれ厚み800Åおよび1200Åとして順次沈着
させた。上記(a)と同様にして、例１における同
一膜厚のときと同一な大きさの微結晶を得た。
例 ４ CdTe薄膜 厚み0.2μｍの薄膜をCdおよびTeの層を順次沈
着させて、CdおよびTeの原子数が等しいように
形成し、次にこれらをSiO層で被覆した。この全
操作は予じめ真空下でクリーニングしたガラス板
の上に不活性ガス下でスプレーして沈着させた。
こうして形成した系を次に継続時間10-6secの単
一パルスで照射した。このパルスは染料レーザー
から発生して、実質的に光子エネルギー2eVで、
全エネルギーは約60ｍＪ／cm2であつた。ガラス板
の上の多結晶Cd／Teが半導体CdTe薄膜に変化
したことは全照射面について、約1.5eVすなわち
波長820nｍの吸光しきい値で光反射率を測定し
て確認した。ビームを構造化すると、パルスの照
射によつて例１、２および３で記載したと同一な
性質を有する結晶化を得た。
終りに、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなくて、本特許請求の範囲を逸脱することな
く種々な変更を加うることを理解すべきである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 周期律表の第および族、または第およ
    び族にそれぞれ属する２元素を化学量論比で選
    んで形成した少なくとも２層を含む薄膜を、非晶
    質基板の上に沈着させ、かつ保護層によつて被覆
    した薄膜をレーザービームで照射する多結晶半導
    体薄膜の製法であつて、この薄膜の厚みに少なく
    とも等しい大きさを有する微結晶を規則的に整列
    させるように構造化したレーザービームによつ
    て、照射する多結晶半導体薄膜の製法。 ２ 前記薄膜が化学量論比で選んだ元素の層を交
    互に積層させた膜である、特許請求の範囲第１項
    記載の製法。 ３ 非晶質基板を不活性ガスでイオン衝撃してク
    リーニングする、特許請求の範囲第１または２項
    記載の製法。 ４ 微結晶の大きさが得た膜の厚みより大きい特
    許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の製
    法。 ５ 干渉縞を生ずる光学的手段を通過させてレー
    ザービームを構造化する、特許請求の範囲第１〜
    ４項のいずれかに記載の製法。 ６ 干渉縞を生ずる光学的手段が凹線を設けた石
    英の光学的格子によつて構成されている、特許請
    求の範囲第５項記載の製法。 ７ 石英の光学的格子の凹線の数および格子−膜
    の距離は、レーザービームによつて全表面の上に
    整列した微結晶を規則的に結晶化させるような値
    である、特許請求の範囲第６項記載の製法。 ８ 光学的格子の凹線の数が1000〜6000本／cmで
    ある、特許請求の範囲第７項記載の製法。 ９ 格子−膜の距離が１mm程度である、特許請求
    の範囲第７または８項記載の製法。 １０ 干渉縞を生ずる光学的手段がフレーネルレ
    ンズである、特許請求の範囲第５項記載の製法。 １１ 干渉縞を生ずる光学的手段がビーム軸に直
    角に配置した規則的網目を有する金網によつて構
    成されている、特許請求の範囲第５項記載の製
    法。 １２ 膜に照射するレーザービームがパルス領域
    にあつてエネルギーが50〜100ｍＪ／cm2である、
    特許請求の範囲第１〜１１項のいずれかに記載の
    製法。 １３ 膜に照射するレーザービームが連続領域に
    あつてエネルギーが１〜5J／cm2である、特許請求
    の範囲第１〜１１項のいずれかに記載の製法。 １４ 構造化の前にレーザービームを均質化す
    る、特許請求の範囲第１〜１３項のいずれかに記
    載の製法。 １５ 反対方向に直角に２回折曲げた石英丸棒に
    レーザービームを通過させて均質化し、この石英
    丸棒は金属層によつて被覆され、入射面および射
    出面は相互に平行して丸棒の軸に直角であつて、
    研磨されており、かつ丸棒の直径が入射面から射
    出面に向かつて２倍程度に変化している、特許請
    求の範囲第１４項記載の製法。 １６ 膜厚が１〜2μｍであり、レーザービーム
    がルビーレーザーパルスビームである、特許請求
    の範囲第１項記載の製法。 １７ 膜厚が２〜25μｍであり、レーザービーム
    が連続ビームである、特許請求の範囲第１項記載
    の製法。 １８ 保護層が一酸化けい素またはインジウムで
    ドーピングした酸化すずである、特許請求の範囲
    第１〜１７項のいずれかに記載の製法。 １９ 周基律表の第および族または第およ
    び族の元素を化学量論比で電子銃によつて非晶
    質基板の上に沈着させ、厚みの元素の性質に応じ
    て交互に50〜2000Åの間で変化させ、最後の層を
    保護層によつて被覆し、種々な層の厚みは石英振
    動子によつて制御する、特許請求の範囲第１〜１
    ８項のいずれかに記載の製法。 ２０ 直接隣接する異なる元素からなる２層の厚
    みをそれぞれ50〜200Åの間で変化させ、膜全体
    について厚みを一定に保ち、これによつて均一な
    積層を形成して異なる元素からなる２層の厚みを
    制御する、特許請求の範囲第１９項記載の製法。 ２１ 基板の上の元素層の厚みを次第に減少させ
    るように沈着させる、特許請求の範囲第２０項記
    載の製法。 ２２ 最初のサンドイツチは厚みが0.1〜0.5μｍ
    程度であつて、最後のサンドイツチは厚みが150
    Å程度であり、各サンドイツチは直接隣接する異
    なる元素からなる２層からなる、特許請求の範囲
    第２１項記載の製法。 ２３ 最後に沈着した層はもつとも吸収の少ない
    元素からなる、特許請求の範囲第２０〜２２項の
    いずれかに記載の製法。 ２４ 第および族の元素を、アルミニウムお
    よびアンチモン、アルミニウムおよびひ素、ガリ
    ウムおよびひ素、ならびにインジウムおよびりん
    の元素対から選ぶ、特許請求の範囲第１〜２３項
    のいずれかに記載の製法。 ２５ 第および族の元素を、カドミウムおよ
    びいおう、ならびにカドミウムおよびテルルから
    なる元素対から選ぶ、特許請求の範囲第１〜２３
    項のいずれかに記載の製法。
JP56122885A 1980-08-05 1981-08-05 Method of producing polycrystalline semiconductor thin film Granted JPS57118628A (en)

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