JPH0669029B2 - Method for forming p-type semiconductor thin film - Google Patents

Method for forming p-type semiconductor thin film

Info

Publication number
JPH0669029B2
JPH0669029B2 JP59153130A JP15313084A JPH0669029B2 JP H0669029 B2 JPH0669029 B2 JP H0669029B2 JP 59153130 A JP59153130 A JP 59153130A JP 15313084 A JP15313084 A JP 15313084A JP H0669029 B2 JPH0669029 B2 JP H0669029B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
forming
film
semiconductor thin
glow discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59153130A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6132512A (en
Inventor
信弘 福田
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP59153130A priority Critical patent/JPH0669029B2/en
Publication of JPS6132512A publication Critical patent/JPS6132512A/en
Publication of JPH0669029B2 publication Critical patent/JPH0669029B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/02521Materials
    • H01L21/02524Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532Silicon, silicon germanium, germanium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518Deposited layers
    • H01L21/0257Doping during depositing
    • H01L21/02573Conductivity type
    • H01L21/02579P-type
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02365Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612Formation types
    • H01L21/02617Deposition types
    • H01L21/0262Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/548Amorphous silicon PV cells

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は非晶質シリコンからなるp型半導体薄膜の形成
方法に関し、特に広い光学禁制帯巾を有する非晶質シリ
コン太陽電池に用いられる該薄膜の形成方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a p-type semiconductor thin film made of amorphous silicon, and particularly to the formation of the thin film used for an amorphous silicon solar cell having a wide optical band gap. Regarding the method.

〔背景技術〕[Background technology]

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。
Amorphous silicon (hereinafter referred to as aS i : H) thin films have been well studied recently, and their applications are open to solar cells, photosensitive drums, scanning circuits of image reading devices, drive circuits of image display devices, and the like.

しかして、かかる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。
Therefore, when the aS i : H thin film is used as a window material of a solar cell, that is, a thin film with low incident light loss, it is desirable that the optical forbidden band width (hereinafter referred to as Eopt) of the silicon thin film is as large as possible.

なぜならEoptより大なるエネルギーを有する光は、光活
性層に届く前に該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。
This is because light having an energy higher than Eopt is cut by the aS i : H layer before reaching the photoactive layer and is not effectively used.

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、モノシラン(SiH4)に炭化
水素やアンモニア等を混合した原料を用いて、グロー放
電により分解し、シリコンマトリックス中に炭素や窒素
を導入した非晶質シリコンカーバイド(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)が検討された。
In the conventional technology, it was difficult to form such a window material using only a silicon raw material. Therefore, a raw material in which monosilane (S i H 4 ) is mixed with hydrocarbon, ammonia, etc. Amorphous silicon carbide (hereinafter referred to as aS i C x ) and amorphous silicon nitride (hereinafter referred to as aS i N y ) in which carbon or nitrogen is introduced into a matrix have been studied.

現在では、a-SiCxにボロンをドープしたp型a-SiCxが窓
材料として一部実用に供せられている。
At present, a part of p-type aS i C x obtained by doping aS i C x with boron is practically used as a window material.

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、むやみに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。xやyの値を大きくしすぎる
と、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を形成するために用いる炭化水素
は、グロー放電室内への炭素沈着(析出)の因となる。
この沈着炭素を除去せねばならぬという新たな問題が加
わる。(iii)また導電率はa-SiCxのxの値に大きく影
響されるので、前記沈着炭素の同伴防止の他にもシリコ
ン原料と炭素原料との組成の制御を厳密に行なわねばな
らず、プロセスが複雑になる。(iv)この他にも炭素や
窒素や酸素等の元素が非晶質シリコン中に存在すると光
誘起効果(劣化効果)が助長されるので、これらの原因
の一つになる炭素等の元素の導入は好ましくない。
However, (i) aS i C x and aS i N y originally have a property of being difficult to conduct electricity, and when these are used as a window material, there is a problem due to low electric conductivity. In aS i C x and aS i N y , if the amount of C or N is large, Eopt becomes large, but the electrical conductivity is remarkably reduced, so the value of x or y is increased unnecessarily to increase Eopt. I couldn't help. If the values of x and y are too large, the window material acts as a resistance component in a photoelectric conversion element such as a solar cell, which is disadvantageous in improving efficiency.
(Ii) Furthermore, the hydrocarbon used to form aS i C x causes carbon deposition in the glow discharge chamber.
There is a new problem that this deposited carbon must be removed. (Iii) Since the conductivity is greatly influenced by the value of x of aS i C x , the composition of the silicon raw material and the carbon raw material must be strictly controlled in addition to the prevention of the deposition carbon. The process becomes complicated. (Iv) In addition to this, the presence of elements such as carbon, nitrogen and oxygen in the amorphous silicon promotes the photo-induced effect (deterioration effect). Introduction is not preferable.

また、ジシランからワイドギャップのa−Si:H膜の
製法が、”Supplement to the Extended abstracts of
the 15th Conf.on Solid State Devices and Material
s”,(1983-8-30)p.42〜43[C-3-8LN]に開示されている
が、極めて低いRFパワーでジシランを分解するにおい
て、220゜K(約−53℃)で2.4eVになるという
ものである。ところが、形成温度が100℃未満のよう
な成膜条件においてワイドギャップのa−Si:H膜が
形成されても、非晶質シリコン太陽電池において有用な
p型半導体薄膜としての性能が不十分であった。
In addition, a method for producing a wide-gap a-Si: H film from disilane is described in "Supplement to the Extended abstracts of
the 15th Conf.on Solid State Devices and Material
s ", (1983-8-30) pp.42-43 [C-3-8LN], it decomposes disilane with extremely low RF power at 220 ° K (about -53 ° C). However, even if a wide-gap a-Si: H film is formed under a film forming condition such that the forming temperature is less than 100 ° C., the p value useful in an amorphous silicon solar cell is increased. The performance as a type semiconductor thin film was insufficient.

本発明はかかる点にかんが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。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a method for forming a semiconductor thin film suitable as a window material from only a silicon raw material.

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(特願昭57
-134709号)、さらに放電条件の検討を進めた結果、驚
くべきことに炭素、窒素、酸素等の元素を導入すること
なしにして1.9eVを越えるEoptを有するp型a-Si:H膜
を得ることのできる形成方法を見出して、本発明を完成
するに到った。
As a result of intensive studies from the above viewpoint, the present inventors have found that the silicon thin film formed by glow discharge decomposition using disilane gas has an increased Eopt (Japanese Patent Application No.
-134709), and as a result of further study of discharge conditions, surprisingly, a p-type aS i : H film having an Eopt of more than 1.9 eV was obtained without introducing elements such as carbon, nitrogen and oxygen. The present invention has been completed by finding a possible forming method.

〔発明の開示〕[Disclosure of Invention]

本発明のp型a-Si:H膜は暗導電度、光導電度がそれぞ
れ10-6,10-5S・cm-1以上であるところの低抵抗薄膜であ
り窓材料として好適な性質を有するものである。
The p-type aS i : H film of the present invention is a low resistance thin film having dark conductivity and photoconductivity of 10 −6 and 10 −5 S · cm −1 or more, respectively, and has suitable properties as a window material. It is a thing.

即ち本発明は、ジシランとp型ドーピングガスを原料と
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当り
40KJ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p型半導体薄膜の形成方法で
あり、ドーピングガスとして水素またはヘリウムで希釈
されたジボラン(B2H6)を用いる該方法である。
That is, the present invention relates to a method of forming a p-type semiconductor thin film on a substrate by decomposing it by glow discharge using disilane and a p-type doping gas as raw materials.
A method for forming a p-type semiconductor thin film, characterized in that the thin film is formed by applying glow discharge energy of 40 KJ or less, wherein diborane (B 2 H 6 ) diluted with hydrogen or helium is used as a doping gas. Is the way.

以下、本発明の構成要件を詳細に分説する。The constituent features of the present invention will be described in detail below.

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
ジシランと同様に挙動するトリシラン、テトラシラン等
(該一般式においてn=3,4)等高次のものが含まれ
ていることは何らさしつかえない。高次のものの含有量
が多い程、グロー放電エネルギーは小さくてすむが高次
のものの含有量はジシランに対し、10vol%以下であ
れば、原料ガスとしての配慮は特に必要とされず、単味
のジシランとして取扱うことができる。
In the present invention, disilane is a polysilane compound represented by the general formula S in H 2n + 2 , where n = 2.
Of course, high purity is preferable, but it is possible to include high-order substances such as trisilane and tetrasilane (n = 3, 4 in the general formula) that behaves similarly to disilane in glow discharge. Absent. The higher the content of the higher order, the smaller the glow discharge energy, but if the content of the higher order is 10 vol% or less relative to disilane, no special consideration is required as a raw material gas. Can be handled as the disilane of.

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化学的な合成方法(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。
Disilane may be one obtained by a physical synthesis method in which monosilane is silently discharged and partially converted to disilane.
From the viewpoint of industrial production of solar cells, it is more preferable to use a chemical synthesis method (for example, a method of reducing hexachlorodisilane) in which a large quantity of stable quality is obtained.

ドーピングガスのジシランに対する使用割合は10倍量
以下、好ましくは3倍量以下である。ドーピングガス量
が10倍量越えて多くなるとEoptが1.9eVを下回ること
になる。ドーピングガス中に含まれるB2H6の必要量は、
Si2H6に対する割合でB2H6/Si2H6=1/1000〜1/30であ
る。この値が1/1000未満では暗導電度が10-7S・cm-1を越
えず、その活性化エネルギーも0.6eVより大きく、p型
の性質が弱くしかあらわれない。1/30を越えて用いる場
合には、導電度の向上よりもEoptの低下による弊害が大
きく好ましくない。ドーピングガスはB2H6と水素または
Heより構成されているので、前記の残りの量が水素また
はHeの必要量である。
The use ratio of the doping gas to disilane is 10 times or less, preferably 3 times or less. If the doping gas amount exceeds 10 times and increases, Eopt falls below 1.9 eV. The required amount of B 2 H 6 contained in the doping gas is
S as a percentage of i2 H 6 is B 2 H 6 / S i2 H 6 = 1 / 1000~1 / 30. If this value is less than 1/1000, the dark conductivity does not exceed 10 -7 S · cm -1 , the activation energy is also larger than 0.6 eV, and the p-type property appears weak. When it is used in excess of 1/30, the adverse effect due to the decrease in Eopt is larger than the improvement in conductivity, which is not preferable. The doping gas is B 2 H 6 and hydrogen or
Since it is composed of He, the remaining amount is the required amount of hydrogen or He.

グロー放電エネルギーについては40KJ/g-Si2H6以下好ま
しくは20KJ/g-Si2H6以下特に好ましくは10KJ/g-Si2H6
下である。20KJ/g-Si2H6を越えるグロー放電エネルギー
を与えると導電度は向上するがEoptが1.9eVより低下
し、窓材料としてはやゝ好ましくないものとなる。40KJ
/g-Si2H6を越えるエネルギーを印加することにより、後
記比較例に示すようにEoptは1.8eV以下となった。
The glow discharge energy is 40 KJ / gS i2 H 6 or less, preferably 20 KJ / gS i2 H 6 or less, and particularly preferably 10 KJ / gS i2 H 6 or less. When glow discharge energy exceeding 20 KJ / gS i2 H 6 is applied, the conductivity is improved, but Eopt is lower than 1.9 eV, which is not preferable as a window material. 40KJ
By applying energy exceeding / gS i2 H 6 , Eopt became 1.8 eV or less as shown in the comparative example described later.

このグロー放電エネルギーは次の式で算出する。This glow discharge energy is calculated by the following formula.

上式に用いる成膜条件の単位は、RF電力(W)、原料ガ
ス流量(標準状態毎分当りの流量=SCCM)であり、1344
=60(分)×22.4(l/mol)で表わされる係数である。た
とえばジシラン10SCCM、ドーピングガス(500ppmジホ
ラン含有水素)20SCCMのとき、平均分子量=(10×62.2+
20×2)/30≒22.0、ジシラン重量分率=10×62.2/22.0=
0.94であり、グロー放電電力を5Wとすると、上記(I)
式に代入して となる。
The unit of the film forming conditions used in the above formula is RF power (W) and raw material gas flow rate (standard state flow rate per minute = SCCM).
= 60 (min) x 22.4 (l / mol). For example, when the disilane is 10 SCCM and the doping gas (500 ppm hydrogen containing diphorane) is 20 SCCM, the average molecular weight is (10 × 62.2 +
20 × 2) /30≈22.0, disilane weight fraction = 10 × 62.2 / 22.0 =
0.94, and the glow discharge power is 5 W, the above (I)
Substituting into the expression Becomes

上記のグロー放電エネルギーの下限値については8kJ
/g−Si以上である。安定したグロー放電状態
を形成しうることならびに非晶質シリコン太陽電池にお
いて有用なp型半導体薄膜としての性能を十分に発揮す
るために本下限値が採用される。好ましい具体例として
は、ヘリウムおよび水素をドーピングガスの希釈成分と
して用いるいずれの場合においても8kJ/g−Si
以上である。
The lower limit of the glow discharge energy is 8 kJ
Is / g-Si 2 H 6 or more. This lower limit value is adopted in order to form a stable glow discharge state and to sufficiently exert the performance as a p-type semiconductor thin film useful in an amorphous silicon solar cell. A preferred specific example is 8 kJ / g-Si 2 in any case where helium and hydrogen are used as diluent components of the doping gas.
It is H 6 or more.

本発明においてはa-Si:Hを形成する時に、原料ガス流
量特にジシラン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
できるとともに、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。しかるに流量を
多くしすぎるとp型a-Si:H膜の形成速度が増加するの
で、かえって、p型a-Si:H膜の膜厚制御が困難にな
る。太陽電池の如く該膜厚制御が厳重になされるものに
おいては、流量の増加は適当な形成速度になるように選
択されるべきものである。
In the present invention, when forming a-Si: H, it is preferable to increase the raw material gas flow rate, especially disilane. This is because, in the above energy calculation formula, the flow rate is in the denominator, and the higher the flow rate, the larger the glow discharge power that can be applied, and the larger the allowable range of power variation, which facilitates discharge management. However, if the flow rate is too high, the formation rate of the p-type a-Si: H film increases, which makes it difficult to control the film thickness of the p-type a-Si: H film. In the case where the film thickness is strictly controlled, such as a solar cell, the increase in the flow rate should be selected so that the formation rate is appropriate.

反応圧力は特に限定されるものではないが、0.5〜2Tor
rとやゝ高めの圧力領域で行なわれる。圧力を低下させ
ると導電度が向上するがEoptが低下する。
The reaction pressure is not particularly limited, but 0.5 to 2 Tor
It is carried out in a pressure range slightly higher than r. Lowering the pressure improves conductivity but decreases Eopt.

p型a-Si:H膜の形成温度は300℃以下で行なわれる。
特に250〜150℃で行なうことが好ましい。100℃未満
でもp型a−Si:H膜の形成は可能であるが、Eoptは
2.1evを越えて大きくなり、導電度が著しく低下し
てしまい、非晶質シリコン太陽電池の窓材料として十分
に機能しなくなる。300℃を越えると導電度は向上する
もEoptが小さくなってしまう。
The p-type a-Si: H film is formed at a temperature of 300 ° C. or lower.
It is particularly preferable to carry out at 250 to 150 ° C. Although it is possible to form a p-type a-Si: H film even below 100 ° C., Eopt becomes larger than 2.1 ev and becomes large, and the conductivity is remarkably lowered, so that it can be used as a window material for an amorphous silicon solar cell. It doesn't work well. If the temperature exceeds 300 ° C, the conductivity will improve, but the Eopt will decrease.

〔発明を実施するための好ましい形態〕[Preferred modes for carrying out the invention]

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100〜300℃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り40KJ以下のグ
ロー放電エネルギーを印加して圧力0.5〜2Torrで水素
を含有するa-Si:H膜を形成すればよい。
Next, embodiments of the present invention will be described. A substrate on which a semiconductor thin film is to be formed is placed in a reaction chamber capable of glow discharge. It is heated and kept at a temperature of 100-300 ° C under reduced pressure. Then, a raw material gas is introduced and glow discharge energy of 40 KJ or less per unit mass of disilane is applied to form an a-Si: H film containing hydrogen at a pressure of 0.5 to 2 Torr.

本発明による製造条件において得られるp型a−Si:
H膜のバンドギャップはジボランをドープされているに
もかかわらず2.1eV〜1.9eVと可視光線に対応
する十分に広いものであり、非晶質シリコン太陽電池の
窓材料として十分に有用な材料として機能するものであ
る。
P-type a-Si obtained under the manufacturing conditions according to the present invention:
The band gap of the H film is 2.1 eV to 1.9 eV, which is sufficiently wide corresponding to visible light even though it is doped with diborane, and is sufficiently useful as a window material for an amorphous silicon solar cell. It functions as a material.

本発明において得られるp型半導体薄膜は広い光学禁制
帯巾を有する故に、a-Si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、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
用いる各種のテバイスに有用に用いることができる。
Since the p-type semiconductor thin film obtained in the present invention has a wide optical band gap, it is used as a window material of an amorphous silicon photoelectric conversion device such as an a-Si solar cell, a back contact material, and a light incident side of a tandem junction device. In addition to being suitable for use as a material of the element arranged in the above, it can be effectively used for various devices using amorphous silicon.

以下実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

実施例−1. 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
apor eposition)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150℃になるように加熱した。
Example-1. Capacitively coupled high frequency plasma CVD (Chemical) having a substrate heating means, an evacuation means, a gas introduction means, and a glow discharge chamber having a parallel plate electrode on which a substrate can be installed.
To V apor D eposition) substrate installation part of the device, set up a Corning 7059 glass substrate. While evacuating to 10 −7 Torr or less with an oil diffusion pump, heating was performed so that the temperature of the substrate installation portion (thin film formation temperature) was 150 ° C.

ジシラン流量を10SCCM、水素希釈500vppmジボラン20SCC
Mを流し、放電電力5Wでp型−a-Si:H膜を形成し
た。膜形成時の圧力は0.5Torrであり、供給エネルギー
は約9.6KJ/g-Si2H6であった。触針式膜厚計で測定した
膜厚は6000Åであり、暗導度は6×10-7S・cm-1、AMI、100
mW/cm2照射下における光導電度は1.3×10-5S・cm-1であ
った。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1.93eVの値が得られた。
Disilane flow rate 10SCCM, hydrogen dilution 500vppm diborane 20SCC
M was flowed to form a p-type-a-Si: H film at a discharge power of 5W. The pressure during film formation was 0.5 Torr, and the supplied energy was about 9.6 KJ / gS i2 H 6 . The film thickness measured by a stylus type film thickness meter is 6000Å, and the dark conductivity is 6 × 10 -7 S ・ cm -1 , AMI, 100
The photoconductivity under irradiation with mW / cm 2 was 1.3 × 10 −5 S · cm −1 . After measuring the light absorption coefficient α of the thin film with a spectrophotometer, Eopt is (αhν) for the energy (hν) of the incident light.
1/2 was plotted, and the straight line portion was extrapolated to obtain a value of an intercept with the hν axis, and a value of 1.93 eV was obtained.

実施例−2〜6 実施例1で用いたプラズマCVD装置を用いて第1表に
示す原料ガス流量、放電電力、形成温度でアモルファス
シリコン膜を作成した。この結果得られるアモルファス
シリコン膜のEopt、暗導電度を同じく第1表に記した。
光導電度(AMI、100mW/cm2照射下)はいずれの膜に
ついても10-5S・cm-1のオーダにあった。
Examples-2 to 6 Using the plasma CVD apparatus used in Example 1, an amorphous silicon film was formed with the raw material gas flow rate, discharge power, and formation temperature shown in Table 1. The Eopt and dark conductivity of the resulting amorphous silicon film are also shown in Table 1.
The photoconductivity (AMI, under irradiation of 100 mW / cm 2 ) was in the order of 10 −5 S · cm −1 for all films.

実施例−7 実施例1において水素希釈500vppm B2H6のかわりに水素
希釈0.5v% B2H6を用いた。B2H6/Si2H6=1/100であり得
られたa-Si:H膜のEoptは1.90eV、暗導電度は4×10-6
S・cm-1であった。
Using hydrogen dilution 0.5v% B 2 H 6 in place of the hydrogen dilution 500vppm B 2 H 6 in the embodiment -7 Example 1. The obtained a-Si: H film with B 2 H 6 / S i2 H 6 = 1/100 has Eopt of 1.90 eV and dark conductivity of 4 × 10 −6.
It was S · cm −1 .

比較例−1 実施例6において放電電力を25Wとして供給エネルギ
ー値を47.7KJ/g-Si2H6にした例である。
Comparative Example-1 This is an example in which the discharge power was 25 W and the supply energy value was 47.7 KJ / gS i2 H 6 in Example 6 .

比較例−2 実施例8において形成温度を350℃と上昇させた場合で
ある。
Comparative Example-2 This is a case where the formation temperature was raised to 350 ° C. in Example 8.

比較例−3〜5 実施例1で用いたプラズマCVD装置により第1表に示
すアモルファスシリコン膜を形成した。結果を第1表に
示す。
Comparative Examples-3 to 5 The amorphous silicon film shown in Table 1 was formed by the plasma CVD apparatus used in Example 1. The results are shown in Table 1.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Appl.Phys.Lett.,42 〔4〕,(1983−2−15),P.369〜371 Supplement to the Extended Abstract o f the 15th Conf.on S olid state Devices and Mateials,(1983−8− 30),P.42〜43 第31回応用物理学会連合大会予稿集, (1984−3−29),P.378,No.1a −Q−1〜1a−Q−2 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References Appl. Phys. Lett. , 42 [4], (1983-2-15), p. 369 to 371 Supplement to the Extended Abstract of the 15th Conf. on Solid state Devices and Materials, (1983-8-30), P.P. 42-43 Proceedings of the 31st Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics, (1984-3-29), p. 378, No. 1a-Q-1 to 1a-Q-2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ジシランとp型ドーピングガスを原料とし
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当たり20
KJ以下8KJ以上のグロー放電エネルギーを印加し、
かつ200℃以下100℃以上の温度においてバンドギャップ
が1.9eV以上2.1eV以下の上記薄膜を形成することを特徴
とする太陽電池の窓材料用のp型半導体薄膜の形成方
法。
1. A method for forming a p-type semiconductor thin film on a substrate by decomposing a disilane and a p-type doping gas as raw materials by glow discharge.
Apply glow discharge energy of KJ or less and 8 KJ or more,
A method for forming a p-type semiconductor thin film for a window material of a solar cell, which comprises forming the thin film having a band gap of 1.9 eV or more and 2.1 eV or less at a temperature of 200 ° C. or less and 100 ° C. or more.
【請求項2】p型ドーピングガスとして水素またはHeで
希釈されたジボランを用いることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein diborane diluted with hydrogen or He is used as the p-type doping gas.
JP59153130A 1984-07-25 1984-07-25 Method for forming p-type semiconductor thin film Expired - Lifetime JPH0669029B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59153130A JPH0669029B2 (en) 1984-07-25 1984-07-25 Method for forming p-type semiconductor thin film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59153130A JPH0669029B2 (en) 1984-07-25 1984-07-25 Method for forming p-type semiconductor thin film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6132512A JPS6132512A (en) 1986-02-15
JPH0669029B2 true JPH0669029B2 (en) 1994-08-31

Family

ID=15555640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59153130A Expired - Lifetime JPH0669029B2 (en) 1984-07-25 1984-07-25 Method for forming p-type semiconductor thin film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0669029B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EG18056A (en) * 1986-02-18 1991-11-30 Solarex Corp Dispositif feedstock materials useful in the fabrication of hydrogenated amorphous silicon alloys for photo-voltaic devices and other semiconductor devices

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Appl.Phys.Lett.,42〔4〕,(1983−2−15),P.369〜371
SupplementtotheExtendedAbstractofthe15thConf.onSolidstateDevicesandMateials,(1983−8−30),P.42〜43
第31回応用物理学会連合大会予稿集,(1984−3−29),P.378,No.1a−Q−1〜1a−Q−2

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6132512A (en) 1986-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2579900B2 (en) Method for depositing amorphous semiconductor film
US4683146A (en) Process for producing deposition films
JP2533639B2 (en) Method for producing amorphous silicon doped with P-type carbon
JPS58145171A (en) Photovoltaic device for increasing current
CA1332343C (en) Deposition feedstock and dopant materials useful in the fabrication of hydrogenated amorphous silicon alloys for photovoltaic devices and other semiconductor devices
US5151255A (en) Method for forming window material for solar cells and method for producing amorphous silicon solar cell
EP1717341B1 (en) Process for producing transparent conductive film and process for producing tandem thin-film photoelectric converter
Kim et al. Use of a carbon‐alloyed graded‐band‐gap layer at the p/i interface to improve the photocharacteristics of amorphous silicon alloyed p‐i‐n solar cells prepared by photochemical vapor deposition
JP2692091B2 (en) Silicon carbide semiconductor film and method for manufacturing the same
JPH0669029B2 (en) Method for forming p-type semiconductor thin film
JPH0817738A (en) Formation method for crystalline semiconductor thin film
JPH0642450B2 (en) Method for forming semiconductor thin film
JP3040247B2 (en) Manufacturing method of silicon thin film
JPH0691010B2 (en) Amorphous thin film manufacturing method
JPH1187751A (en) Polycrystalline silicon thin film, photoelectric conversion element, and their manufacture
JP2688220B2 (en) Amorphous solar cell
JPH0714072B2 (en) Method for manufacturing photoelectric conversion element
Takahashi CURRENT SITUATION OF AMORPHOUS-Si TECHNOLOGY FOR SOLAR CELLS
JP2543498B2 (en) Semiconductor thin film
JPH0552673B2 (en)
JPS61278132A (en) Forming method for amorphous hydride sige film
JPH0612836B2 (en) Method for manufacturing photoelectric conversion element
JP2966908B2 (en) Photoelectric conversion element
Osborne et al. Plasma Deposition and Characterization of Stable a-Si: H (Cl) From a Silane-Dichlorosilane Mixture
JP2966909B2 (en) Amorphous semiconductor thin film

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term