JPH0642450B2 - 半導体薄膜の形成方法 - Google Patents
半導体薄膜の形成方法Info
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- JPH0642450B2 JPH0642450B2 JP58035762A JP3576283A JPH0642450B2 JP H0642450 B2 JPH0642450 B2 JP H0642450B2 JP 58035762 A JP58035762 A JP 58035762A JP 3576283 A JP3576283 A JP 3576283A JP H0642450 B2 JPH0642450 B2 JP H0642450B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明はｐ型の非晶質シリコンからなる半導体薄膜の形
成方法に関し、特に広い光学禁制帯巾を有する該薄膜の
形成方法に関する。
成方法に関し、特に広い光学禁制帯巾を有する該薄膜の
形成方法に関する。
非晶質シリコン（以下ａ−Si：Ｈと記す）薄膜は最近よ
く研究されており、その用途は太陽電池、感光ドラム、
画像読取装置の走査回路、画像表示デバイスの駆動回路
等に開けている。
く研究されており、その用途は太陽電池、感光ドラム、
画像読取装置の走査回路、画像表示デバイスの駆動回路
等に開けている。
しかして、かかるｐ型のａ−Si：Ｈ薄膜を太陽電池の窓
材料すなわち低入射光損失の薄膜として用いる場合、該
シリコン薄膜の光学禁制帯巾（以下Ｅｏｐｔと記す）は
できるだけ大きいことが望ましい。なぜならＥｏｐｔよ
りも大なるエネルギーを有する光は、光活性層に届く前
に該ｐ型のａ−Si：Ｈ層でカットされてしまい有効に利
用されないからである。
材料すなわち低入射光損失の薄膜として用いる場合、該
シリコン薄膜の光学禁制帯巾（以下Ｅｏｐｔと記す）は
できるだけ大きいことが望ましい。なぜならＥｏｐｔよ
りも大なるエネルギーを有する光は、光活性層に届く前
に該ｐ型のａ−Si：Ｈ層でカットされてしまい有効に利
用されないからである。
従来技術では、シリコン原料のみでかかる窓材料を形成
することは困難であった故、シリコンに炭素や窒素を導
入した非晶質シリコンカーバイト（以下ａ−SiCxと記
す）や非晶質シリコンナイトライド（以下ａ−SiNyと記
す）が検討され、ボロンをドープしたｐ型ａ−SiCxはヘ
テロ接合の窓材料として一部実用に供せられている。
することは困難であった故、シリコンに炭素や窒素を導
入した非晶質シリコンカーバイト（以下ａ−SiCxと記
す）や非晶質シリコンナイトライド（以下ａ−SiNyと記
す）が検討され、ボロンをドープしたｐ型ａ−SiCxはヘ
テロ接合の窓材料として一部実用に供せられている。
しかしながら、（ｉ）ａ−SiCxやａ−SiNyは本来電気を
通しにくい性質のものであり、これらを窓材料として用
いる場合には低い電気伝導性に起因する問題を含むもの
であった。ａ−SiCxやａ−SiNyにおいては、ＣやＮの量
を大にしてｘやｙの値を大きくするとＥｏｐｔが大きく
なるが、電気伝導性が著しく低下するので、やたらｘや
ｙの値を大きくしてＥｏｐｔを増大せしめることができ
なかった。たとえばｐ型ａ−SiCxではＥｏｐｔを1.9〜
2.0eVで用いる時が電気伝導性とのバランスの上から最
適であるとされているが、この時の導電率は約10-7ｓ・
cm-1とやはり低く、太陽電池のような光電変換素子にお
いては窓材料が抵抗成分として作用し、効率の改善には
不利になる。
通しにくい性質のものであり、これらを窓材料として用
いる場合には低い電気伝導性に起因する問題を含むもの
であった。ａ−SiCxやａ−SiNyにおいては、ＣやＮの量
を大にしてｘやｙの値を大きくするとＥｏｐｔが大きく
なるが、電気伝導性が著しく低下するので、やたらｘや
ｙの値を大きくしてＥｏｐｔを増大せしめることができ
なかった。たとえばｐ型ａ−SiCxではＥｏｐｔを1.9〜
2.0eVで用いる時が電気伝導性とのバランスの上から最
適であるとされているが、この時の導電率は約10-7ｓ・
cm-1とやはり低く、太陽電池のような光電変換素子にお
いては窓材料が抵抗成分として作用し、効率の改善には
不利になる。
（ii）さらにａ−SiCx形成のためには炭素源を原料とし
て用いねばならない。この結果グロー放電室内部には炭
素が析出するので、該析出炭素を除去せねばならぬとい
う新たな問題が発生する。上記の如く導電率はａ−SiCx
のｘの値に大きく影響されるので、シリコン原料と炭素
原料との組成、制御を厳密に行わねばならず、プロセス
が複雑になる。
て用いねばならない。この結果グロー放電室内部には炭
素が析出するので、該析出炭素を除去せねばならぬとい
う新たな問題が発生する。上記の如く導電率はａ−SiCx
のｘの値に大きく影響されるので、シリコン原料と炭素
原料との組成、制御を厳密に行わねばならず、プロセス
が複雑になる。
本発明にかかる点に鑑みてなされたもので、その目的
は、窓材料として好適な半導体薄膜をシリコン原料のみ
から形成する方法を提供することにある。
は、窓材料として好適な半導体薄膜をシリコン原料のみ
から形成する方法を提供することにある。
本発明者らは、上記観点から鋭意検討した結果、ジシラ
ンガスを用いてグロー放電分解することにより形成した
シリコン薄膜はＥｏｐｔが増大するという知見を得（特
開昭57-134709号）、さらに放電条件の検討を進めた結
果、驚くべきことにｐ型の導電性付与物質を添加して、
広いＥｏｐｔ、場合によっては1.8eVを越えるＥｏｐｔ
を有するｐ型ａ−Si：Ｈ膜を得ることのできる放電条件
を見出して本発明を完成した。該ｐ型ａ−Si：Ｈ膜は、
導伝度が10-4Ｓ／cmを越えて大きいことから、ｐｉｎ型
非晶質太陽電池の光入射側に用いる窓材料として好適な
性質を有するものである。
ンガスを用いてグロー放電分解することにより形成した
シリコン薄膜はＥｏｐｔが増大するという知見を得（特
開昭57-134709号）、さらに放電条件の検討を進めた結
果、驚くべきことにｐ型の導電性付与物質を添加して、
広いＥｏｐｔ、場合によっては1.8eVを越えるＥｏｐｔ
を有するｐ型ａ−Si：Ｈ膜を得ることのできる放電条件
を見出して本発明を完成した。該ｐ型ａ−Si：Ｈ膜は、
導伝度が10-4Ｓ／cmを越えて大きいことから、ｐｉｎ型
非晶質太陽電池の光入射側に用いる窓材料として好適な
性質を有するものである。
すなわち、本発明は、ジシランまたはジシランと希釈ガ
スにさらにｐ型の導電性付与物質を添加した混合ガスを
原料としてグロー放電により分解し、基板上のｐ型の半
導体薄膜を形成する方法において、上記ジシラン単位質
量（ｇ）当たり式（Ｉ） グロー放電エネルギー（Ｊ／ｇ−Si2H6）＝｛（印加す
るグロー放電電力（Ｗ））×（ジシラン重量分率）｝／
｛（原料ガス流量（Ｌ／ｓｅｃ））×（平均分子量
（ｇ）／22.4（Ｌ））｝（Ｉ） で算出される5.5kJ以下のグロー放電エネルギーを印加
して上記薄膜を形成することを特徴とする広い光学禁制
帯巾を有する窓材用半導体薄膜の形成方法を提供するも
のである。
スにさらにｐ型の導電性付与物質を添加した混合ガスを
原料としてグロー放電により分解し、基板上のｐ型の半
導体薄膜を形成する方法において、上記ジシラン単位質
量（ｇ）当たり式（Ｉ） グロー放電エネルギー（Ｊ／ｇ−Si2H6）＝｛（印加す
るグロー放電電力（Ｗ））×（ジシラン重量分率）｝／
｛（原料ガス流量（Ｌ／ｓｅｃ））×（平均分子量
（ｇ）／22.4（Ｌ））｝（Ｉ） で算出される5.5kJ以下のグロー放電エネルギーを印加
して上記薄膜を形成することを特徴とする広い光学禁制
帯巾を有する窓材用半導体薄膜の形成方法を提供するも
のである。
以下、本発明の構成要件を詳細に分解する。
本発明においてジシランとは一般式SinH2n+2であらわさ
れるポリシラン化合物においてｎ＝２の物質である。勿
論、高純度であることが好ましいが、グロー放電中でジ
シラン等（該一般式においてｎ＝３，４）等高度のもの
が含まれていることは何らさしつかえないが、これらの
含有量は５％以下であることが好ましい。また、ジシラ
ンの代わりにモノシラン（ｎ＝１）を使用したのでは本
発明の目的を達成することができないので決して使用し
てはならないことに注意すべきである。
れるポリシラン化合物においてｎ＝２の物質である。勿
論、高純度であることが好ましいが、グロー放電中でジ
シラン等（該一般式においてｎ＝３，４）等高度のもの
が含まれていることは何らさしつかえないが、これらの
含有量は５％以下であることが好ましい。また、ジシラ
ンの代わりにモノシラン（ｎ＝１）を使用したのでは本
発明の目的を達成することができないので決して使用し
てはならないことに注意すべきである。
ジシランはモノシランを無声放電して一部ジシランに変
化せしめる物理的な合成方法によったものでもよいが、
太陽電池を工業的に生産する点から、安定した品質のも
のが大量に得られる科学的な合成方法（たとえばヘキサ
クロロジシランを還元する等の方法）によるものがより
好ましい。
化せしめる物理的な合成方法によったものでもよいが、
太陽電池を工業的に生産する点から、安定した品質のも
のが大量に得られる科学的な合成方法（たとえばヘキサ
クロロジシランを還元する等の方法）によるものがより
好ましい。
本発明において、必要に応じて使用するｐ型の導電性付
与物質とは、たとえばB2H6（ジボラン）等III族元素化
合物である。これらの物質のジシランに対する使用割合
はジシラン100容量部に対して0.1〜５容量部である。ジ
シラン等を希釈する希釈ガスとしては、H2、He,Ne、Ar等
が用いられる。ジシランに対して用いる希釈ガスの総量
はジシラン１容量部あたり４容量部ないし20容量部好ま
しくは10容量部以上である。また、ｐ型の導電性付与物
質に対しては、該物質１容量部に対し、10〜1000容量部
の希釈ガスを用いる。
与物質とは、たとえばB2H6（ジボラン）等III族元素化
合物である。これらの物質のジシランに対する使用割合
はジシラン100容量部に対して0.1〜５容量部である。ジ
シラン等を希釈する希釈ガスとしては、H2、He,Ne、Ar等
が用いられる。ジシランに対して用いる希釈ガスの総量
はジシラン１容量部あたり４容量部ないし20容量部好ま
しくは10容量部以上である。また、ｐ型の導電性付与物
質に対しては、該物質１容量部に対し、10〜1000容量部
の希釈ガスを用いる。
本発明においてはかかる希釈ガスを用いてａ−Si：Ｈ薄
膜を形成することが好ましい。該ガスを用いることによ
り、電気的特性が向上するが、多分微量不純物の影響を
少なくし、プラズマによる膜の損傷を緩和する役割を有
しているのではなかろうかと考えられる。希釈の割合に
ついては、特に限定されるものではないが上記のごとく
５〜20vol％の範囲にあることが製造上便利であり、前
記の効果が大いに発揮される。
膜を形成することが好ましい。該ガスを用いることによ
り、電気的特性が向上するが、多分微量不純物の影響を
少なくし、プラズマによる膜の損傷を緩和する役割を有
しているのではなかろうかと考えられる。希釈の割合に
ついては、特に限定されるものではないが上記のごとく
５〜20vol％の範囲にあることが製造上便利であり、前
記の効果が大いに発揮される。
本発明においては、上記のごとく、ジシラン単位質量当
り5.5KJ以下のグロー放電エネルギーを印加して薄膜を
形成するが、ジシラン単位質量当りのグロー放電エネル
ギーの算出は次の式で行う。
り5.5KJ以下のグロー放電エネルギーを印加して薄膜を
形成するが、ジシラン単位質量当りのグロー放電エネル
ギーの算出は次の式で行う。
たとえばヘリウム（He）で10vol％に希釈されたジシラ
ン（Si2H6）からなる原料ガス0.5／分に10wのグロー
放電電力を加える場合の該エネルギーはつぎのように計
算する。
ン（Si2H6）からなる原料ガス0.5／分に10wのグロー
放電電力を加える場合の該エネルギーはつぎのように計
算する。
原料ガスの平均分子量＝（62.2184×0.1＋4.0026×0.
9）＝9.824(gr) S12H6の重量分率＝（62.2184×0.1）／9.824＝0.633 これを上記（Ｉ）式に代入して いま103ＪをＫＪと表わせば、該エネルギーは、1.7[KJ/
ｇ-Si2H6]と表すことができる。我々はこのように定義
してエネルギーを「供給エネルギー」と呼んでいる。し
かして、該供給エネルギー5.5[KJ/ｇ-Si2H6]以下という
条件は、ドーピングを実質的に行わないｉ層を形成する
という観点からは、むしろ特性の悪い膜が形成される条
件であり、避けなければならないとされている条件であ
ることに注意しなければならない。
9）＝9.824(gr) S12H6の重量分率＝（62.2184×0.1）／9.824＝0.633 これを上記（Ｉ）式に代入して いま103ＪをＫＪと表わせば、該エネルギーは、1.7[KJ/
ｇ-Si2H6]と表すことができる。我々はこのように定義
してエネルギーを「供給エネルギー」と呼んでいる。し
かして、該供給エネルギー5.5[KJ/ｇ-Si2H6]以下という
条件は、ドーピングを実質的に行わないｉ層を形成する
という観点からは、むしろ特性の悪い膜が形成される条
件であり、避けなければならないとされている条件であ
ることに注意しなければならない。
上記のグロー放電エネルギーの下限値については特に制
限がない。要するに、安定したグロー数電状態を形成し
うるものであればよい。この値はグロー放電設備の状況
及び使用する原料ガスの状況によっても変化する。好ま
しい具体例としては、ジシラン単独やHeやAr（アルゴ
ン）等の希釈ガスで希釈された原料ガスの場合には0.5K
J／ｇ−Si2H6以上であり、H2（水素）希釈の場合、やや
大きくして1.5KJ／ｇ−Si2H6以上である。なお、この印
加グロー放電エネルギーを、5.5KJを越えて大ならしめ
ると、Ｅｏｐｔが急激に低下して仕舞い、本発明の目的
を達成することができない。
限がない。要するに、安定したグロー数電状態を形成し
うるものであればよい。この値はグロー放電設備の状況
及び使用する原料ガスの状況によっても変化する。好ま
しい具体例としては、ジシラン単独やHeやAr（アルゴ
ン）等の希釈ガスで希釈された原料ガスの場合には0.5K
J／ｇ−Si2H6以上であり、H2（水素）希釈の場合、やや
大きくして1.5KJ／ｇ−Si2H6以上である。なお、この印
加グロー放電エネルギーを、5.5KJを越えて大ならしめ
ると、Ｅｏｐｔが急激に低下して仕舞い、本発明の目的
を達成することができない。
本発明においてはａ−Si：Ｈ薄膜を形成する時に、原料
ガス流量を多くすることが好ましい。前記のエネルギー
算出式において、該流量は分母にあり、流量を大きくす
ればそれだけ印加できるグロー放電電力を大きくでると
ともに、電力のバラツキの許容範囲も大きくなり、放電
管理が容易になるからである。そして、流量が多くなっ
た分だけａ−Si：Ｈ薄膜の形成速度も大きくなるという
利点があり、ｐ型ａ−Si：Ｈの導電率のバラツキが少な
くなるとともにｉ型ａ−Si：Ｈ薄膜の光感度を大きくす
るという好ましい結果も得ることができる。好ましい流
量の範囲はグロー放電設備の形状、容量、材質等により
変化するのでその範囲を一義的に特定することは困難で
あるが、ｉ型ａ−Si：Ｈ薄膜の形成時には10Å／sec好
ましくは20Å／secを越える形成速度を維持するような
原料ガス流量が好ましい。
ガス流量を多くすることが好ましい。前記のエネルギー
算出式において、該流量は分母にあり、流量を大きくす
ればそれだけ印加できるグロー放電電力を大きくでると
ともに、電力のバラツキの許容範囲も大きくなり、放電
管理が容易になるからである。そして、流量が多くなっ
た分だけａ−Si：Ｈ薄膜の形成速度も大きくなるという
利点があり、ｐ型ａ−Si：Ｈの導電率のバラツキが少な
くなるとともにｉ型ａ−Si：Ｈ薄膜の光感度を大きくす
るという好ましい結果も得ることができる。好ましい流
量の範囲はグロー放電設備の形状、容量、材質等により
変化するのでその範囲を一義的に特定することは困難で
あるが、ｉ型ａ−Si：Ｈ薄膜の形成時には10Å／sec好
ましくは20Å／secを越える形成速度を維持するような
原料ガス流量が好ましい。
さらに本発明においては、ａ−Si：Ｈ薄膜形成時の圧力
を高くして１〜10Torrの範囲で行うことが好ましい。圧
力を上昇せしめることにより光感度が改善される。この
詳細な理由は不明であるが、圧力上昇によって、プラズ
マの平均自由工程が小さくなり、プラズマが直接ａ−S
i：Ｈ薄膜を損傷するように働かなくなるのではないか
と考えられる。
を高くして１〜10Torrの範囲で行うことが好ましい。圧
力を上昇せしめることにより光感度が改善される。この
詳細な理由は不明であるが、圧力上昇によって、プラズ
マの平均自由工程が小さくなり、プラズマが直接ａ−S
i：Ｈ薄膜を損傷するように働かなくなるのではないか
と考えられる。
本発明においては、ａ−Si：Ｈ薄膜を形成するときの温
度は450℃以下に維持される。好ましくは100℃〜400℃
である。
度は450℃以下に維持される。好ましくは100℃〜400℃
である。
グロー放電エネルギーを等しくする場合には、温度の低
い方がＥｏｐｔは大きくなるが、100℃よりも低い温度
ではａ−Si：Ｈ薄膜の形成が効果的に進行しない。具体
的には膜が剥離したり、黄色のアモルファスシリコンの
粉末が発生するようになり本発明の目的を達しえない。
い方がＥｏｐｔは大きくなるが、100℃よりも低い温度
ではａ−Si：Ｈ薄膜の形成が効果的に進行しない。具体
的には膜が剥離したり、黄色のアモルファスシリコンの
粉末が発生するようになり本発明の目的を達しえない。
また400℃を越える温度においては、アモルファスシリ
コンの膜形成はできるが電気的特性、たとえば光感度が
低下する。
コンの膜形成はできるが電気的特性、たとえば光感度が
低下する。
つぎに本発明の実施の態様について記す。グロー放電可
能な反応室中に半導体薄膜を形成すべき基板を配置す
る。減圧下100〜400℃の温度に加熱、保持する。ついで
原料ガスを導入し、ジシラン単位質量当たり5.5KJ以下
のグロー放電エネルギーを印加して圧力１〜10Torrで水
素を含有するａ−Si：Ｈ薄膜を形成すればよい。
能な反応室中に半導体薄膜を形成すべき基板を配置す
る。減圧下100〜400℃の温度に加熱、保持する。ついで
原料ガスを導入し、ジシラン単位質量当たり5.5KJ以下
のグロー放電エネルギーを印加して圧力１〜10Torrで水
素を含有するａ−Si：Ｈ薄膜を形成すればよい。
本発明において得られる半導体掃く膜は広い光学禁制帯
巾を有する故に、特にアモルファスシリコン太陽電池を
はじめとする非晶質シリコン光電変換素子の窓材料とし
て好適に使用できるものである。また、バックコンタク
ト材料タンデム接合素子の光入射側に配置される素子の
材料として用いるのに好適である他に、非晶質シリコン
を用いる各種のデバイスにも有用に用いることができ
る。
巾を有する故に、特にアモルファスシリコン太陽電池を
はじめとする非晶質シリコン光電変換素子の窓材料とし
て好適に使用できるものである。また、バックコンタク
ト材料タンデム接合素子の光入射側に配置される素子の
材料として用いるのに好適である他に、非晶質シリコン
を用いる各種のデバイスにも有用に用いることができ
る。
以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１〜３ 基板加熱手段、真空排気手段、ガス導入手段及び基板を
設置することのできる平行平板電極を有するグロー放電
室をもつ容量結合型高周波プラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition）装置の該基板設置部へ、コーニング
社製7059ガラス基板を設置した。油拡散ポンプにより10
-7Torr以下に真空排気しながら、該基板設置部の温度
（薄膜の形成温度）が300℃になるように加熱した。
設置することのできる平行平板電極を有するグロー放電
室をもつ容量結合型高周波プラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition）装置の該基板設置部へ、コーニング
社製7059ガラス基板を設置した。油拡散ポンプにより10
-7Torr以下に真空排気しながら、該基板設置部の温度
（薄膜の形成温度）が300℃になるように加熱した。
Heで希釈したジシラン（希釈比Si2H6／He＝１／９）お
よびH2希釈のB2H6（希釈比；B2H6／H2＝１／９９）を導
入し、第１表に示したグロー放電条件によりｐ型半導体
薄膜を形成した。第１表におけるジシラン、B2H6の流量
は前記の希釈ガスを含んだ全流量を示すものである。薄
膜の形成時間、即ちグロー放電時間は薄膜の膜厚がほぼ
5000Åになるように決定した。この時間は、平均値とし
て13分40秒を要した。Ｅｏｐｔは分光光度計で薄膜の光
吸収係数αを測定した後、入射光のエネルギー（ｈν）
に対して（αｈν）1/2をプロットし、その直線部分を
外挿しｈν軸との切片の値として求めた。導電率の測定
は200μの間隔をあけて電極を形成し、この電極間に電
圧を印加し、電流を測る方法で行った。グロー放電エネ
ルギーとＥｏｐｔの関係を含め結果を第１表に示す。
よびH2希釈のB2H6（希釈比；B2H6／H2＝１／９９）を導
入し、第１表に示したグロー放電条件によりｐ型半導体
薄膜を形成した。第１表におけるジシラン、B2H6の流量
は前記の希釈ガスを含んだ全流量を示すものである。薄
膜の形成時間、即ちグロー放電時間は薄膜の膜厚がほぼ
5000Åになるように決定した。この時間は、平均値とし
て13分40秒を要した。Ｅｏｐｔは分光光度計で薄膜の光
吸収係数αを測定した後、入射光のエネルギー（ｈν）
に対して（αｈν）1/2をプロットし、その直線部分を
外挿しｈν軸との切片の値として求めた。導電率の測定
は200μの間隔をあけて電極を形成し、この電極間に電
圧を印加し、電流を測る方法で行った。グロー放電エネ
ルギーとＥｏｐｔの関係を含め結果を第１表に示す。
上記第１表の導電率は光を照射しない場合の値である。
第１表に示したグロー放電条件においてH2希釈のB2H6を
添加しないで形成したｉ型ａ−Si：Ｈ薄膜においては、
AM1.0、100mW／cm2の光導電率は約10-7〜10-6ｓ・cm-1
である。
第１表に示したグロー放電条件においてH2希釈のB2H6を
添加しないで形成したｉ型ａ−Si：Ｈ薄膜においては、
AM1.0、100mW／cm2の光導電率は約10-7〜10-6ｓ・cm-1
である。
第１表に示すように、B2H6をジシランに対して４％ドー
プした実施例３においてさえも、そのＥｏｐｔは1.76eV
と大きいもので、窓材料用の半導体薄膜として好適なも
のであった。
プした実施例３においてさえも、そのＥｏｐｔは1.76eV
と大きいもので、窓材料用の半導体薄膜として好適なも
のであった。
比較例１ 実施例１において、放電電力を50Ｗに増加せしめて、1
3.2kJ／ｇSi2H6の放電エネルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜
を形成したところ、Ｅｏｐｔは本発明の実施例１よりも
0.13eVも小さい僅か1.62eVに低下して仕舞った。すなわ
ち、印加する放電エネルギーを、5.5KJを越えて大なら
しめると、Ｅｏｐｔが急激に低下して仕舞い、到底窓材
料用の半導体薄膜を提供すると云う本発明の目的を達成
することができないことがわかる。
3.2kJ／ｇSi2H6の放電エネルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜
を形成したところ、Ｅｏｐｔは本発明の実施例１よりも
0.13eVも小さい僅か1.62eVに低下して仕舞った。すなわ
ち、印加する放電エネルギーを、5.5KJを越えて大なら
しめると、Ｅｏｐｔが急激に低下して仕舞い、到底窓材
料用の半導体薄膜を提供すると云う本発明の目的を達成
することができないことがわかる。
実施例４〜６ 先の実施例１と同じ条件において、薄膜の形成温度のみ
第２表に示すように変更して行った結果を第２表に記
す。何れも、窓材料として好適に使用できる半導体薄膜
が形成されることが明らかである。
第２表に示すように変更して行った結果を第２表に記
す。何れも、窓材料として好適に使用できる半導体薄膜
が形成されることが明らかである。
比較例２ 実施例１において、薄膜の形成温度150℃および6.0kJ／
ｇSi2H6の放電エネルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜を形成
したところ、Ｅｏｐｔは、1.73eV、導電率は2.2×10-4
Ｓ／cmであった。すなわち、印加する放電エネルギー
を、5.5KJを越えて大ならしめると、Ｅｏｐｔが急激に
低下して仕舞い、到底窓材料用の半導体薄膜を提供する
と云う本発明の目的を達成することができないことがわ
かる。
ｇSi2H6の放電エネルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜を形成
したところ、Ｅｏｐｔは、1.73eV、導電率は2.2×10-4
Ｓ／cmであった。すなわち、印加する放電エネルギー
を、5.5KJを越えて大ならしめると、Ｅｏｐｔが急激に
低下して仕舞い、到底窓材料用の半導体薄膜を提供する
と云う本発明の目的を達成することができないことがわ
かる。
比較例３ 実施例１において、薄膜の形成温度100℃および7.0kJ／
ｇSi2H6の放電エネルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜を形成
したところ、Ｅｏｐｔは、1.73eV、導電率は2.5×10-4
Ｓ／cmであった。すなわち、印加する放電エネルギー
を、5.5KJを越えて大ならしめると、Ｅｏｐｔが急激に
低下して仕舞い、到底窓材料用の半導体薄膜を提供する
と云う本発明の目的を達成することができないことがわ
かる。
ｇSi2H6の放電エネルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜を形成
したところ、Ｅｏｐｔは、1.73eV、導電率は2.5×10-4
Ｓ／cmであった。すなわち、印加する放電エネルギー
を、5.5KJを越えて大ならしめると、Ｅｏｐｔが急激に
低下して仕舞い、到底窓材料用の半導体薄膜を提供する
と云う本発明の目的を達成することができないことがわ
かる。
比較例４ 実施例１において、薄膜の形成温度150℃および、信学
技報81〔213〕，（1982-1-19），5第７頁〜第９頁〔CPM
81-80〕の開示にならって、10.8kJ／ｇSi2H6の放電エネ
ルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜を形成したところ、Ｅｏｐ
ｔは、1.62eV、導電率は3.1×10-4Ｓ／cmであった。す
なわち、印加する放電エネルギーを、5.5KJを越えて大
ならしめると、Ｅｏｐｔが急激に低下して仕舞い、到底
窓材料用の半導体薄膜を提供すると云う本発明の目的を
達成することができないことがわかる。
技報81〔213〕，（1982-1-19），5第７頁〜第９頁〔CPM
81-80〕の開示にならって、10.8kJ／ｇSi2H6の放電エネ
ルギーでｐ型ａ−Si：Ｈ薄膜を形成したところ、Ｅｏｐ
ｔは、1.62eV、導電率は3.1×10-4Ｓ／cmであった。す
なわち、印加する放電エネルギーを、5.5KJを越えて大
ならしめると、Ｅｏｐｔが急激に低下して仕舞い、到底
窓材料用の半導体薄膜を提供すると云う本発明の目的を
達成することができないことがわかる。
フロントページの続き (56)参考文献 １．信学技報 81［21］，（1982−１− 19），Ｐ．７〜９（ＣＰＭ81−80) Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｅｔｔ．37 ［８」，（’80−10−15），ＰＰ．725〜 727 Ｊ．Ｎｏｎ−ｃｒｙｓｔ．Ｓｏｌｉｄ ｓ．34，（1979），ＰＰ．１〜11 信学技報Ｖｏｌ．81，Ｎｏ．255, （1982−２−19），Ｐ．29〜36（ＣＰＭ81 −89)
Claims (2)
- 【請求項１】ジシランと希釈ガスにさらにｐ型の導電性
付与物質を添加した混合ガスを原料としてグロー放電に
より分解し、基板上にｐ型の半導体薄膜を形成する方法
において、上記ジシラン単位質量（ｇ）当たり式（Ｉ） グロー放電エネルギー（Ｊ／ｇ−Si2H6）＝｛（印加す
るグロー放電電力（Ｗ））×（ジシラン重量分率）｝／
｛（原料ガス流量（Ｌ／ｓｅｃ））×（平均分子量
（ｇ）／22.4（Ｌ））｝（Ｉ） で算出される0.5KJ以上、5.5kJ以下のグロー放電エネル
ギーを印加し、形成温度を100℃以上、250℃以下として
上記薄膜を形成することを特徴とする1.80eV以上の広い
光学禁制帯巾を有する窓材料用半導体薄膜の形成方法。 - 【請求項２】ジシラン単位質量当たり0.5KJ以上、1.7kJ
以下のグロー放電エネルギーを印加する特許請求の範囲
第１項記載の窓材料用半導体薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58035762A JPH0642450B2 (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 半導体薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58035762A JPH0642450B2 (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 半導体薄膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59161811A JPS59161811A (ja) | 1984-09-12 |
| JPH0642450B2 true JPH0642450B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=12450859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58035762A Expired - Lifetime JPH0642450B2 (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 半導体薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642450B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2609844B2 (ja) * | 1985-06-10 | 1997-05-14 | 三洋電機株式会社 | エピタキシヤル成長方法 |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP58035762A patent/JPH0642450B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| １．信学技報８１［２１，（１９８２−１−１９），Ｐ．７〜９（ＣＰＭ８１−８０） |
| Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｅｔｔ．３７［８」，（’８０−１０−１５），ＰＰ．７２５〜７２７ |
| Ｊ．Ｎｏｎ−ｃｒｙｓｔ．Ｓｏｌｉｄｓ．３４，（１９７９），ＰＰ．１〜１１ |
| 信学技報Ｖｏｌ．８１，Ｎｏ．２５５，（１９８２−２−１９），Ｐ．２９〜３６（ＣＰＭ８１−８９） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59161811A (ja) | 1984-09-12 |
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