JPH07169985A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JPH07169985A
JPH07169985A JP6287257A JP28725794A JPH07169985A JP H07169985 A JPH07169985 A JP H07169985A JP 6287257 A JP6287257 A JP 6287257A JP 28725794 A JP28725794 A JP 28725794A JP H07169985 A JPH07169985 A JP H07169985A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
oxygen
gas
less
silicon
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.)
Pending
Application number
JP6287257A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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 Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP6287257A priority Critical patent/JPH07169985A/en
Publication of JPH07169985A publication Critical patent/JPH07169985A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Abstract

PURPOSE:To obtain specifically very low concentration of an average concentra tion of oxygen or carbon that causes promotion of insulation or generation of a rebonding center by employing as a chief component silicon, and hydrogen or fluorine required for neutralization of the rebonding center for a silicon semiconductor. CONSTITUTION:The invention utilizes a fact that reactive gas for a semiconductor such as silane, polysilane, and silicon fluoride as silicide gas and germane as a germanium compound gas has and effective molecular diameter of 4.8Angstrom or more. More specifically, a molecular shieve or zeolite having an effective hole diameter of 2.9 to 4.65Angstrom is used to absorb and remove oxydizing gases being impurities having an effective molecular diameter of 4.5Angstrom or less such as water(H2O), carbon dioxide(CO2), carbide gas such as methane(CH4), ethene(C2 H6), propane(C3H8), CH3OH, C6H6 ad so on. Hereby, there is reduced to 5X10<18>cm<-3> or less oxygen and carbon concentrations in an intrinsic or substantially intrinsic I-type semiconductor layer of a semiconductor device having a PIN structure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、酸素または炭素を極低
濃度にした超高純度の半導体製造用気体を用いて、PIN
接合を少なくとも1つ有する光電変換装置およびその作
製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an ultra-high-purity semiconductor manufacturing gas containing oxygen or carbon at an extremely low concentration,
The present invention relates to a photoelectric conversion device having at least one junction and a method for manufacturing the photoelectric conversion device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、酸素は半導体例えばシリコン半導
体中にて局部的にSi─O ─Siを構成し、絶縁性をのみ示
すものとしていた。しかしシリコン中に酸素が数ケ〜十
数ケ集合してクラスタを作ると、それは電子、ホ─ルの
再結合中心を作り、光照射によって発生した少数キャリ
アの再結合中心即ちキラ─として作用してしまうこと
は、水素またはハロゲン元素が添加されたプラズマ気相
法により得られた非単結晶半導体においてもきわめて顕
著であることが判明した。
2. Description of the Related Art Conventionally, oxygen has locally constituted Si--O--Si in a semiconductor, for example, a silicon semiconductor, and has only an insulating property. However, when a few to a dozen or so of oxygen are aggregated in silicon to form a cluster, it forms a recombination center of electrons and holes, and acts as a recombination center or killer of minority carriers generated by light irradiation. It has been found that the occurrence of such a phenomenon is extremely remarkable even in a non-single crystal semiconductor obtained by a plasma vapor phase method to which hydrogen or a halogen element is added.

【0003】また、酸素の不対結合手はN型のドナ─セ
ンタとしても作用してしまい、非単結晶半導体をアモル
ファスより格子歪を有する構造敏感性を持った半非晶質
(半結晶質)とするとN型化してしまうことがわかっ
た。このため、かかるドナ─センタになる酸素を本質的
に除去し、構造的に敏感性を有する真性(フェルミレベ
ルがバンド巾のほぼ中央部)の半導体を作ることは工業
的応用を考える時きわめて重要であった。
Further, the dangling bond of oxygen also acts as an N-type donor center, and a non-single crystal semiconductor has a lattice sensitivity more than that of an amorphous semi-amorphous (semi-crystalline) structure. ), It turns out to be N-type. For this reason, it is extremely important to consider the industrial application by essentially removing the oxygen that becomes the donor-center and producing an intrinsically structurally sensitive semiconductor (the Fermi level is approximately in the center of the bandwidth). Met.

【0004】さらに炭素についても、エタン等CmHn(m
>2)においては、半導体中にそのまま混入し、再結合
中心を多く発生させてしまい、キャリア特にホ─ルのラ
イフタイムの減少をもたらしてしまった。
Further, regarding carbon, ethane and the like CmHn (m
In> 2), it was mixed into the semiconductor as it was, and many recombination centers were generated, resulting in a decrease in the lifetime of the carrier, especially the hole.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板または
基板上の第1の電極と、該電極上にPIN 接合を少なくと
も1つ有する非単結晶半導体層を、P型半導体層、I型
半導体層およびN型半導体層を積層することにより設け
た光電変換装置において、特に光照射により光起電力を
発生する活性半導体層である真性または実質的に真性
(PまたはN型用不純物を1×1014〜5×1017cm-3の濃
度に人為的に混入させた、またはバックグラウンドレベ
ルで混入した)半導体に対し、特に絶縁性の助長または
再結合中心の発生をもたらす酸素または炭素を平均濃度
において5×1018cm-3以下好ましくは1×1018cm-3以下
の極低濃度にすることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a substrate or a first electrode on the substrate and a non-single-crystal semiconductor layer having at least one PIN junction on the electrode are a P-type semiconductor layer and an I-type semiconductor. In a photoelectric conversion device provided by stacking a layer and an N-type semiconductor layer, an intrinsic or substantially intrinsic (P or N-type impurity is 1 × 10 6) which is an active semiconductor layer that particularly generates a photoelectromotive force by light irradiation. 14 to a concentration of ~5 × 10 17 cm -3 was artificially contaminated or to entrained) semiconductor background level, the average concentration of oxygen or carbon, especially results in the generation of promoting or recombination centers insulating The objective is to achieve an extremely low concentration of 5 × 10 18 cm -3 or less, preferably 1 × 10 18 cm -3 or less.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる不純物を
除去し、シリコン半導体は珪素と再結合中心中和用に必
要な水素または弗素を主成分とし、さらにフェルミレベ
ルをシフトさせるためのIII 価またはV価の不純物を
(1014〜3×1017cm-3)添加したことを特徴としてい
る。 従来シランは有効分子径を5Å弱(4.8 〜5 Å)
有し、またゲルマンは約6Åを有している。(ポリシラ
ン等はさらに大きな有効分子径を有する)しかし、例え
ば最も有効分子径の小さいシラン(モノシラン)におい
て、その反応性気体中に含有される不純物を調べると、
下記表1のごとくである。
The present invention removes such impurities, and the silicon semiconductor contains hydrogen or fluorine, which is necessary for neutralizing the recombination center with silicon, as a main component, and further has a III value for shifting the Fermi level. Alternatively, it is characterized in that a V-valent impurity is added (10 14 to 3 × 10 17 cm −3 ). Conventional silane has an effective molecular diameter of less than 5Å (4.8 to 5Å)
Has, and germane has about 6Å. (Polysilane has a larger effective molecular diameter) However, for example, in the case of silane (monosilane) having the smallest effective molecular diameter, when the impurities contained in the reactive gas are examined,
It is as shown in Table 1 below.

【0007】[0007]

【表1】 [Table 1]

【0008】これらを調べて、特にこのエピタキシァル
成長をさせる場合、気相─固相反応の際、酸化物および
窒化物は偏析効果により、上記表1の約30分の1に小さ
くなる。このため比抵抗100 Ωcm以上の実質的真性の半
導体を得ることができる。しかし、100 〜400 ℃で行わ
れるグロ─放電を用いたプラズマ気相法においては、か
かる物理精製である不純物の偏析効果を期待することは
できない。このため、表1の示す不純物はそのまま半導
体中に混入してしまい、特に酸素および水については、
すべてシランと反応し、反応生成物の酸化珪素を作る。
シラン自体については、プラズマ反応により活性化(イ
オン化)が1〜5%であり、そのため実質的にガス状態
よりもさらに約20〜30倍に濃縮されて半導体膜中に2〜
4×1020cm-3もの濃度になって混入してしまうことがわ
かった。このため、反応性気体をプラズマ気相法用に用
いる時、その反応装置において精製することがきわめて
重要であることが実験的に判明した。
Examining these, particularly when this epitaxial growth is performed, oxides and nitrides are reduced to about one-third of that in Table 1 due to the segregation effect during the gas-solid reaction. Therefore, a substantially intrinsic semiconductor having a specific resistance of 100 Ωcm or more can be obtained. However, in the plasma vapor phase method using glow discharge performed at 100 to 400 ° C., the effect of such physical refining as segregation of impurities cannot be expected. For this reason, the impurities shown in Table 1 are mixed in the semiconductor as they are, and particularly with respect to oxygen and water,
All react with silane to form the reaction product silicon oxide.
The activation (ionization) of silane itself is 1 to 5% by the plasma reaction, and therefore, it is substantially 20 to 30 times more concentrated than that in the gas state, and the silane content in the semiconductor film is 2 to 30%.
It was found that the concentration became as high as 4 × 10 20 cm -3 and that the particles were mixed. Therefore, it has been experimentally found that when a reactive gas is used for the plasma vapor phase method, it is extremely important to purify it in the reactor.

【0009】かくして、本発明においては、AM1 にて変
換効率を10%以上保証するために、そのI層中に酸素は
5×1018cm-3以下とし、さらにクラスタ状に混入した炭
素においても、4×1018cm-3以下好ましくは1×1018cm
-3以下であることがきわめて重要である。かかる半導体
の高純度化を本発明は目的としている。
Thus, in the present invention, in order to guarantee a conversion efficiency of 10% or more in AM1, oxygen is set to 5 × 10 18 cm -3 or less in the I layer, and even in carbon mixed in clusters. 4 × 10 18 cm -3 or less, preferably 1 × 10 18 cm
It is very important that it is -3 or less. The present invention aims at high purification of such a semiconductor.

【0010】本発明は、かかる目的のため、半導体用の
反応性気体例えば珪化物気体であるシラン、ポリシラ
ン、弗化珪素、またゲルマニュ─ム化物気体であるゲル
マン等がその有効分子直径が4.8 Å以上を有することを
利用したものである。即ち、有効穴径が2.9 〜4.65Åの
モレキュラ─シ─プまたはゼオライトを利用して、4.5
Å以下の有効分子直径(以下分子径という)を有する不
純物である酸化物気体例えば水(H2 O)炭酸ガス(C
2 )、酸素(O2 )、また炭化物気体例えばメタン
(CH4)、エタン(C2H6) 、プロパン(C3H8)、CH3OH 、
C6H6 等を吸着、除去することを目的としている。
For this purpose, the present invention uses reactive gases for semiconductors such as silane, polysilane and silicon fluoride which are silicide gas, and germane which is germanium gas, etc., and has an effective molecular diameter of 4.8Å. The above is utilized. That is, by using a molecular type or zeolite with an effective hole diameter of 2.9 to 4.65Å, 4.5
Å Oxide gas which is an impurity having an effective molecular diameter (hereinafter referred to as molecular diameter) of, for example, water (H 2 O) carbon dioxide (C
O 2 ), oxygen (O 2 ), or a carbide gas such as methane (CH 4 ), ethane (C 2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), CH 3 OH,
The purpose is to adsorb and remove C 6 H 6 etc.

【0011】さらにこの吸着力を助長するため、この化
学吸着をする吸着材を室温〜-100℃好ましくは-20 〜-7
0 ℃に冷却し、さらにその吸着力を50倍以上に高めるこ
とを目的としている。かくして従来PIN 接合を有する非
単結晶半導体特にアモルファス半導体がAM1(100mW /
cm2 )の条件下にて6〜8%の変換効率しか出なかっ
たものを、11〜14.5%にまで真性変換効率を高めること
ができた。
Further, in order to promote this adsorption force, the adsorbent which chemically adsorbs is adsorbed at room temperature to -100 ° C, preferably -20 to -7.
The purpose is to cool it to 0 ° C and further increase its adsorption power 50 times or more. Thus, conventional non-single crystal semiconductors with PIN junctions, especially amorphous semiconductors, are AM1 (100mW /
It was possible to increase the intrinsic conversion efficiency to 11 to 14.5% from the conversion efficiency of 6 to 8% under the condition of cm 2 ).

【0012】特に、この活性半導体層であるI層におい
て、その酸素濃度を従来の2〜4×1020cm-3より5×10
18cm-3以下好ましくは1×1018〜1×1014cm-3にまで低
め、さらに半導体中にC─C結合を多数有する、即ち、
クラスタ状に混入した炭素を4×1018cm-3以下好ましく
は1×1018〜1×1014cm-3にまで下げることにより、半
導体例えばシリコン半導体中の再結合中心の密度を1×
1018cm-3より1×1017cm-3以下好ましくは5×1014〜1
×1016cm-3にまで下げるのに成功し、かつ光照射により
光伝導度が劣化するいわゆるステブラ・ロンスキ効果を
除去することを特徴としている。
Particularly, in the I layer which is the active semiconductor layer, the oxygen concentration is 5 × 10 5 from the conventional 2-4 × 10 20 cm -3.
18 cm −3 or less, preferably 1 × 10 18 to 1 × 10 14 cm −3 , and further having a large number of C—C bonds in the semiconductor, that is,
The density of recombination centers in a semiconductor, for example, a silicon semiconductor, is reduced to 1 × by reducing the carbon mixed in the form of clusters to 4 × 10 18 cm −3 or less, preferably 1 × 10 18 to 1 × 10 14 cm −3.
10 18 cm -3 to 1 × 10 17 cm -3 or less, preferably 5 × 10 14 to 1
It is characterized by succeeding in lowering to × 10 16 cm -3 and eliminating the so-called Stebra-Lonski effect, which deteriorates the photoconductivity by light irradiation.

【0013】以下に図面に従って示す。図1は本発明の
半導体装置の作製に用いられた製造装置の概要を示す。
図面において、反応炉(1)(直径35mmφ)に対し、外部
加熱炉(21)、基板(22)、一対をなす電極(3),
(3')、高周波発振器(2)(例えは13.56MHzまたは100KH
z)、さらに反応性気体の活性化、分解を行うための1GH
z以上の周波数のマイクロ波例えば2.45GHz の発振器(1
7)、アテニュエイタ─(18)を有している。セラミッ
クス(19)で保護された放出部から、0.001 〜10torrに
保持された反応炉(1)へマイクロ波を放出させた。反
応炉全体は電波障害のないようにシ─ルド(20)がなさ
れ、反応性気体により基板(22)上に半導体膜を形成さ
せるに際し、電気エネルギの電界は、被形成面に平行に
層流を有するように配置されている。
The following is shown according to the drawings. FIG. 1 shows an outline of a manufacturing apparatus used for manufacturing the semiconductor device of the present invention.
In the drawing, an external heating furnace (21), a substrate (22), a pair of electrodes (3), for a reaction furnace (1) (diameter 35 mmφ),
(3 '), high frequency oscillator (2) (eg 13.56MHz or 100KH
z), 1GH for further activation and decomposition of reactive gas
Microwaves with a frequency of z or higher, for example 2.45 GHz oscillator (1
7), has an attenuator (18). Microwaves were emitted from the emission part protected by the ceramics (19) to the reaction furnace (1) held at 0.001 to 10 torr. The entire reaction furnace is shielded (20) so that there is no radio interference, and when forming a semiconductor film on the substrate (22) with a reactive gas, the electric field of electrical energy is laminar parallel to the surface to be formed. Are arranged to have.

【0014】反応性気体はキャリアガス例えば酸素、水
の不純物は1ppb以下好ましくは0.1ppbにまで下げた水素
を(7)より導入させた。また、珪素膜を形成させよう
とする場合、珪化物気体であるシランを(4)より導入
した。また、P型用不純物である水素により500 〜5000
PPM に希釈されたフォスヒンを(6)より導入した。
The reactive gas is a carrier gas such as oxygen, and impurities of water are 1 ppb or less, preferably hydrogen reduced to 0.1 ppb is introduced from (7). Further, when forming a silicon film, silane, which is a silicide gas, was introduced from (4). Also, due to hydrogen, which is an impurity for P type, 500 to 5000
Foshin diluted in PPM was introduced from (6).

【0015】これら反応性気体は、ガス精製器(11),(1
4),(12),(15),(13),(16)を介して反応炉に所定の流量導
入させた。これらのガス精製器は、反応ガスの入り口側
に有効穴径2.7 〜4.65Åの3Å、4Å、または4.5 Å例
えば4Åの有効穴径3.5 〜4.3 Åのモレキュラ─シ─プ
またはゼオライトを用いて変成した。このモレキュラ─
シ─プスまたはゼオライトは、Na(AlO2)(SiO2)27〜30
2 Oを4Åは示し、また4.5 Åは(K4Zn4)(AlO2)(SiO
2)27〜30H2 Oの分子式で示されるものを用いた。さら
にこの後に、脱酸素用のガスリ─ン(商品名GC─RX)を
連結した。これらはともに日化精工製を用いた。
These reactive gases are collected in the gas purifiers (11), (1
A predetermined flow rate was introduced into the reactor through 4), (12), (15), (13), and (16). These gas purifiers are modified by using 3Å, 4Å, or 4.5Å with effective hole diameters of 2.7 to 4.65Å, for example, 4Å effective hole diameters of 3.5 to 4.3Å on the reaction gas inlet side. did. This molecular
Ships or zeolites are Na (AlO 2 ) (SiO 2 ) 27-30
4Å indicates H 2 O, and 4.5Å indicates (K 4 Zn 4 ) (AlO 2 ) (SiO
2 ) The one represented by the molecular formula of 27-30 H 2 O was used. After this, a gas line for deoxidation (product name GC-RX) was connected. Both of these were manufactured by Nikka Seiko.

【0016】さらにこれらの精製器の化学吸着性を向上
させるため、-70 ℃〜室温、例えば-30 ℃に電子恒温層
(8),(9),(10)により冷却した。水素希釈されたフォスヒ
ンについては、その有効分子径が約4.3 Åを有するた
め、3Åまたは4Åを用いた。またシランまたはジシラ
ンに対しては、3Å、4Å、4.5 Åのいずれもが適応可
能であった。
In order to further improve the chemical adsorption of these purifiers, an electron thermostatic layer is maintained at -70 ° C to room temperature, for example, -30 ° C.
It was cooled by (8), (9) and (10). For foshin diluted with hydrogen, 3Å or 4Å was used because its effective molecular diameter is about 4.3Å. Also, for silane or disilane, any of 3Å, 4Å, and 4.5Å was applicable.

【0017】特にシランに対しては、その中にあってN
化しやすい不純物である酸素以外に、フォスヒンがその
濃度を0.01ppb 以下(5×1014cm-3以下)にまで下げる
ため、4.5 Åを用いることが特に有効であった。排気系
はニ─ドルバルブ(25)、ストップバルブ(24)、真空ポン
プ(23)を経て排気(26)させた。 反応炉内の圧力は
ニ─ドルバルブ(25)により0.001 〜10torr代表的には
0.05〜0.1torr に制御した。
Especially for silanes, N
It was particularly effective to use 4.5 Å, because in addition to oxygen, which is an impurity that tends to be converted, foshin reduces its concentration to 0.01 ppb or less (5 × 10 14 cm -3 or less). The exhaust system was evacuated (26) through a needle valve (25), a stop valve (24) and a vacuum pump (23). The pressure inside the reactor is 0.001 to 10 torr, typically due to the needle valve (25).
It was controlled to 0.05 to 0.1 torr.

【0018】図2は図1の結果によって得られた特性で
ある。即ち、基板温度250 ℃、反応炉内の圧力0.1 torr
とした時、基板例えばガラス上に非単結晶半導体層を1
μmの厚さに形成した場合の光照射(AM1)伝導度、暗
伝導度である。図面において、シランに対しかかる精製
を行わない場合、前記した如くのボンベ内での不純物が
そのまま半導体層内に入り、特に酸素または炭素はシリ
コンを非晶質化する作用効果がある。
FIG. 2 shows the characteristics obtained from the result of FIG. That is, the substrate temperature is 250 ° C and the pressure in the reaction furnace is 0.1 torr.
Then, a non-single crystal semiconductor layer is formed on a substrate such as glass.
These are the light irradiation (AM1) conductivity and the dark conductivity when formed to a thickness of μm. In the drawing, when such purification is not performed on silane, the impurities in the cylinder as described above enter the semiconductor layer as they are, and oxygen or carbon has the effect of making silicon amorphous.

【0019】このため、光伝導度の曲線(29)、暗伝導度
の曲線(30)を得た。即ち、図面において20〜30Wの高
周波出力において、光伝導度は10-3(Ωcm)-1のオ─ダ
を有するが、同時にこの時半導体が一部秩序性を有する
半非晶質化する。このためこの半導体中の不純物である
酸素がドナ─センタとなり、N型化して、暗伝導度(3
0)も10-4(Ωcm)-1のオ─ダになってしまう。結果と
して、真性半導体として用いんとする場合は、逆の不純
物であるホウ素を1〜3×1017cm-3の濃度に添加する
か、または1〜5Wの低出力にしなければならない。し
かしこれらはいずれにおいても、曲線(29)より明らか
なごとく、光伝導度を10-6〜10-5(Ωcm)-1のオ─ダに
まで下げてしまう。
Therefore, a photoconductivity curve (29) and a dark conductivity curve (30) were obtained. That is, in the drawing, at a high frequency output of 20 to 30 W, the photoconductivity has an order of 10 −3 (Ωcm) −1 , but at the same time, the semiconductor is partially semi-amorphous with some order. For this reason, oxygen, which is an impurity in this semiconductor, becomes a donor center and becomes N-type, resulting in dark conductivity (3
0) is also in the order of 10 -4 (Ωcm) -1 . As a result, when used as an intrinsic semiconductor, boron, which is the opposite impurity, must be added to a concentration of 1 to 3 × 10 17 cm −3 , or a low output of 1 to 5 W must be obtained. However, in both cases, the photoconductivity is reduced to the order of 10 -6 to 10 -5 (Ωcm) -1 , as is clear from the curve (29).

【0020】かかる従来の方法ではなく、本発明はシラ
ン中の不純物特に酸素、水または炭化水素を精製(図1
(11)(14)) して十分除去するとともに、ボンベにシラン
を充填するに際しても、十分なる精製をして充填したも
のである。かくのごとく水を含む酸素を精製除去するこ
とにより、図2において光照射伝導度(27)、暗伝導度
(28)を得ることができた。
Instead of such conventional methods, the present invention purifies impurities in silane, particularly oxygen, water or hydrocarbons (see FIG. 1).
(11) (14)) and the silane is sufficiently removed, and when the silane is filled in the cylinder, it is sufficiently purified and filled. Thus, by purifying and removing oxygen containing water, the light irradiation conductivity (27) and the dark conductivity (28) in FIG. 2 could be obtained.

【0021】この図面より明らかなごとく、光伝導度が
プラズマ放電出力が1〜10Wの低いプラズマエネルギの
領域において、10-4(Ωcm)-1以上と大きく、加えて暗
伝導度が10-11 〜10-10(Ωcm) -1と小さい。即ち、真性
半導体としての活性エネルギは十分大きく、フェルミレ
ベルもほぼEg/2+0.1 -0.2eVを有せしめることができ
た。さらにこの特性を調べてみたところ、X線回析像に
おいて弱い結晶化が5〜10Wで得られる被膜の一部にお
いてみられ、これらはアモルファス構造と結晶化構造の
中間構造のセミアモルファス (半非晶質)半導体とい
えるものであった。
As is clear from this drawing, the photoconductivity is as large as 10 -4 (Ωcm) -1 or more in the low plasma energy region where the plasma discharge output is 1 to 10 W, and the dark conductivity is 10 -11. It is as small as ~ 10 -10 (Ωcm) -1 . That is, the activation energy as an intrinsic semiconductor was sufficiently large, and the Fermi level could be made to have approximately Eg / 2 +0.1 -0.2 eV. Further examination of this property revealed that weak crystallization was observed in a part of the coating film obtained at 5 to 10 W in the X-ray diffraction image. It was a crystalline semiconductor.

【0022】即ち、真性半導体をプラズマ気相法により
100 〜300 ℃例えば250 ℃で得ようとすると、その時こ
のシラン中の不純物が単なるCVD またはエピタキシァル
成長に比べて30〜100 倍もの濃度に入りやすい。そのた
め、出発材料中の不純物の混入を可能なかぎり少なくし
た超高純度シランを用いることはきわめて重要である。
かくして2〜10Wの低い出力においても、暗伝導度が小
さく、かつ光伝導度は単結晶の10-2(Ωcm)-1に近い10
-4〜10-3(Ωcm)-1の値を得ることができた。
That is, an intrinsic semiconductor is formed by the plasma vapor phase method.
If it is attempted to obtain it at 100 to 300 ° C., for example 250 ° C., then the impurities in this silane are likely to enter a concentration as high as 30 to 100 times that of simple CVD or epitaxial growth. Therefore, it is extremely important to use ultra-high-purity silane in which impurities in the starting material are mixed as little as possible.
Thus, even at a low output of 2 to 10 W, the dark conductivity is small and the photoconductivity is close to 10 -2 (Ωcm) -1 of a single crystal.
Values of -4 to 10 -3 (Ωcm) -1 were obtained.

【0023】特にかかる低い高周波出力で得られること
は、本発明のごとくPIN 接合を漸次P層、I層、N層と
積層するに際し、その境界領域を面として明確にするた
め、即ちP層上にI層を積層する際、その放電のP層を
スパッタ(損傷)する効果により下地P層を叩き、混合
層をその界面PI接合界面に作ってしまうことを防ぐこと
ができ、きわめて重要である。
What is obtained at such a low high frequency output is to clarify the boundary region as a plane when the PIN junction is gradually laminated with the P layer, I layer and N layer as in the present invention, that is, on the P layer. When the I layer is laminated on the substrate, it is possible to prevent the underlying P layer from being hit by the effect of spattering (damaging) the P layer of the discharge, and it is possible to prevent the mixed layer from being formed at the interface PI junction interface, which is extremely important. .

【0024】さらに図2において、2.45GHz のマイクロ
波を加えると、反応性気体のイオン化率を高めるため、
その特性は同様であったが、被膜の成長速度が約3〜5
倍に増し、大きくすることができた。例えばシランを30
cc/分、0.1torr で導入し、高周波プラズマのみでは1
〜3Å/秒と低かったが、この場合は10〜15Å/秒と高
速成長させることができた。
Further, in FIG. 2, when a microwave of 2.45 GHz is applied, in order to increase the ionization rate of the reactive gas,
The characteristics were similar, but the growth rate of the coating was about 3-5.
We were able to double it and make it bigger. For example, 30 silane
Introduced at cc / min, 0.1 torr, 1 with high frequency plasma only
Although it was as low as ~ 3Å / sec, in this case, it was possible to grow at a high speed of 10-15Å / sec.

【0025】図3は本発明のシランの精製に関し、ガス
精製器の有効性を確認する実験をしたものである。図面
において、横軸は酸素または炭素の被膜中の濃度を示
し、これはFTIR(フ─リエ変換方式の赤外線吸収スペク
トル)で調べたものであり、縦軸は光照射時の電気伝導
度を示す。さらに1×1019cm-3以下の不純物濃度に関し
ては、SIMS(カメカ社製3F型)を用いて測定をして調べ
た。その絶対量の補正は非晶質シリコンにイオン注入法
により特定の注入量(例えば1×1018cm-3)を添加し、
これをSIMSにて測定し、そのイオン強度により行った。
FIG. 3 shows an experiment for confirming the effectiveness of the gas purifier regarding the purification of silane of the present invention. In the drawing, the horizontal axis represents the concentration of oxygen or carbon in the film, which was examined by FTIR (infrared absorption spectrum of Fourier transform method), and the vertical axis represents the electrical conductivity during light irradiation. . Further, regarding the impurity concentration of 1 × 10 19 cm −3 or less, SIMS (3F type manufactured by Kameka Co., Ltd.) was used for measurement and examination. The absolute amount is corrected by adding a specific implantation amount (for example, 1 × 10 18 cm −3 ) to amorphous silicon by the ion implantation method,
This was measured by SIMS and the ionic strength was used.

【0026】シラン系に脱酸素精製器(14)、ゼオライト
(11)をともに用いた場合、曲線(45),(46)が得られ
る。 曲線(45)は炭素濃度が3×1020cm-3混入した時
の脱酸素化を行った時の酸素濃度をパラメ─タとした際
の特性であり、また曲線(46)は酸素濃度1×1020cm-3
(60) 、3×1020cm-3(61)混入した場合、伝導度は10
-5〜10-6(Ωcm)-1しかなく、特に酸素の混入が伝導度
の低下をもたらす要因であることがわかる。
When the deoxygenation purifier (14) and the zeolite (11) are used together in the silane system, the curves (45) and (46) are obtained. The curve (45) is the characteristic when the oxygen concentration when deoxygenating when the carbon concentration is 3 × 10 20 cm -3 is used as the parameter, and the curve (46) is the oxygen concentration 1 × 10 20 cm -3
(60) 3 × 10 20 cm -3 (61) When mixed, the conductivity is 10
There is only -5 to 10 -6 (Ωcm) -1 , and it can be seen that the mixing of oxygen is a factor that causes a decrease in conductivity.

【0027】さらに図面については、曲線(41),(42)は
酸素濃度3×1017cm-3、炭素濃度は4×1018cm-3を含有
したものであって、それぞれ炭素濃度、酸素濃度をパラ
メ─タとして示している。即ち特に酸素を5×1018cm-3
以下(43)とすることにより、光電気伝導度は10-3(Ω
cm)-1のオ─ダを、また暗伝導度は10-10(Ωcm)-1のオ
─ダを期待することができる。 基板の温度を250 ℃よ
り200 ℃、150 ℃と下げると、約1/3ずつその伝導度
は低くなった。
Further, regarding the drawings, the curves (41) and (42) contain an oxygen concentration of 3 × 10 17 cm -3 and a carbon concentration of 4 × 10 18 cm -3 , respectively. Concentrations are shown as parameters. That is, especially oxygen is 5 × 10 18 cm -3
By setting (43) below, the photoconductivity is 10 -3
cm) -1 and dark conductivity of 10 -10 (Ωcm) -1 can be expected. When the substrate temperature was lowered from 250 ° C to 200 ° C and 150 ° C, the conductivity decreased by about 1/3.

【0028】これらの酸素、炭素濃度とするには、シラ
ン中の酸素(水)を0.03PPM 以下にすることがきわめて
重要であり、特に精製を上記室温ではなく、0〜-30 ℃
とすると、酸素不純物濃度は0.01PPM, 0.003PPMにまで
下げることができる。また、排気系をクライオポンプ引
きとすることにより反応炉内の残存水を0.1PPM以下(10
-8torr以下の到達真空度とする)とし、さらに油の逆拡
散を防いだ。 その結果、CmHnは0.1PPM以下にまで下げ
ることができた。さらに出発シラン(原シランともい
う)として液化・気化の物理精製したシランを用いる
と、質量分析器にてまったく測定不可能である。また形
成された半導体層中の酸素、炭素濃度も、それぞれ5×
1016, 4×1017cm-3以下となり、SIMSの検出限界を越え
ることができた。もちろん以上のごとき高純度とするに
は、図1に示された反応系においても、その反応炉を含
む全体のリ─ク量は1×10-10 cc/sec 以下、好ましく
は1×10-12cc /sec 以下とすることが重要であり、ジ
ョイント等の工夫も重要であることを付記する。
In order to obtain these oxygen and carbon concentrations, it is extremely important that the oxygen (water) in the silane be 0.03 PPM or less, and the purification should be carried out not at room temperature but at 0 to -30 ° C.
Then, the oxygen impurity concentration can be reduced to 0.01 PPM and 0.003 PPM. In addition, the residual water in the reactor was reduced to 0.1PPM or less (10
The ultimate vacuum is -8 torr or less) to prevent the oil from diffusing back. As a result, CmHn could be lowered to 0.1PPM or less. Furthermore, when liquefied / vaporized physically purified silane is used as the starting silane (also referred to as original silane), it cannot be measured at all by a mass spectrometer. Also, the concentration of oxygen and carbon in the formed semiconductor layer is 5 ×, respectively.
It was below 10 16 and 4 × 10 17 cm -3, which exceeded the detection limit of SIMS. Of course, in order to obtain high purity as described above, the total leak amount including the reaction furnace in the reaction system shown in FIG. 1 is 1 × 10 −10 cc / sec or less, preferably 1 × 10 It is important to note that it is important to set the speed to 12 cc / sec or less, and that it is important to devise a joint or the like.

【0029】図4は図1の製造装置を用いて形成したも
ので、図面(A)はガラス基板(32)上に透明導電膜(3
3)、さらにP型炭化珪素(Six C1-x 0 <x <1)(例え
ばx=0.8 )またはP型珪素半導体(34)により100 Å
の厚さに形成した。さらにこの後この反応系をクライオ
ポンプ(45)にて十分(10-8torr以下)真空引きをした
後、精製したシランにより真性半導体層を0.5 μmの厚
さに(31)として形成した。さらに再び真空引きをして
N型半導体層(35)をシランにメタンを混入してSix C
1-x x=0.9 とし、さらにフォスヒンを1%の濃度に混
入して200 Åの厚さに形成した。この後反射性電極例え
ば公知の銀またはアルミニュ─ム(36)を真空蒸着して
設けたものである。
FIG. 4 is formed by using the manufacturing apparatus of FIG. 1. Drawing (A) shows a transparent conductive film (3) on a glass substrate (32).
3) In addition, P-type silicon carbide (Si x C 1-x 0 <x <1) (for example, x = 0.8) or P-type silicon semiconductor (34) is added to 100 Å
Formed to a thickness of. Further, after this, the reaction system was sufficiently evacuated (10 -8 torr or less) by a cryopump (45), and then an intrinsic semiconductor layer was formed to a thickness of 0.5 μm (31) with purified silane. Then, vacuuming is performed again, and the N-type semiconductor layer (35) is mixed with silane and methane to obtain Si x C.
1-x x = 0.9, and foshin was mixed in at a concentration of 1% to form a thickness of 200 Å. Thereafter, a reflective electrode such as a known silver or aluminum (36) is vacuum-deposited.

【0030】高周波出力は5W、基板温度200 ℃とした。
すると変換効率10.3%を得ることができた。このガラス
基板の特性をさらに改良するため、図4(B)構造のPI
N 接合型光電変換装置を作製した。図面において、ステ
ンレス基板(32)上にP型半導体層(34)、I型半導体層
(33)、N型の繊維構造を有する多結晶半導体層(35)を
図1の装置により、それぞれ200 Å,0.5μm,150Åの厚
さに形成した。さらに透明導電膜(43)をITO (酸化イ
ンジュ─ム〔酸化スズ0〜10%〕)を真空蒸着し、アル
ミニュ─ムの補助電極(36)を設けた。
The high frequency output was 5 W and the substrate temperature was 200 ° C.
Then, conversion efficiency of 10.3% could be obtained. In order to further improve the characteristics of this glass substrate, the PI of the structure in FIG.
An N-junction type photoelectric conversion device was produced. In the drawing, a P type semiconductor layer (34) and an I type semiconductor layer are provided on a stainless steel substrate (32).
(33) A polycrystalline semiconductor layer (35) having an N-type fiber structure was formed in the thickness of 200Å, 0.5 μm and 150Å by the apparatus shown in FIG. Further, ITO (indium oxide [tin oxide 0 to 10%]) was vacuum-deposited on the transparent conductive film (43) to provide an aluminum auxiliary electrode (36).

【0031】以上の図4(B)の構造において、真性半
導体層に混入した酸素濃度をパラメ─タとしたその光電
変換装置の変換効率特性を図5に示す。酸素濃度が5×
1018cm-3以下特に1×1018cm-3以下になると、その変換
効率(49)はAM1 にて1cm2 の面積にて12%を越える
ことができた。またその曲線因子(48)も0.7 を越え、
また特に短絡電流(47)も最高20mA/cm2 を得ること
ができるようになった。開放電圧は0.86〜0.93V であっ
た。やはり酸素濃度が小さくなり、シリコンをよりシリ
コンらしく作ることにより大きな特性向上が見られた。
図4(B)の実施例において、N型半導体層を繊維構造
を有する多結晶半導体とし、それを200 〜250 ℃の低温
で作ることに関しては、本発明人の出願になる特許願57
─087801(57.5.24 )に示されている。
FIG. 5 shows the conversion efficiency characteristics of the photoelectric conversion device having the oxygen concentration mixed in the intrinsic semiconductor layer as a parameter in the structure shown in FIG. 4B. Oxygen concentration is 5 ×
Below 10 18 cm -3, especially below 1 × 10 18 cm -3 , the conversion efficiency (49) could exceed 12% in the area of 1 cm 2 for AM1. The fill factor (48) also exceeds 0.7,
In particular, the short-circuit current (47) can be up to 20 mA / cm 2 . The open circuit voltage was 0.86 to 0.93V. After all, the oxygen concentration became smaller, and by making silicon more like silicon, a great improvement in characteristics was seen.
In the embodiment of FIG. 4B, regarding the N-type semiconductor layer to be a polycrystalline semiconductor having a fiber structure and to manufacture it at a low temperature of 200 to 250 ° C., a patent application 57 filed by the present inventor.
─ 087801 (57.5.24).

【0032】図6、図7は光電変換装置の信頼性を考慮
した時にきわめて重要な信頼性特性を評価をしたもので
ある。図面は定エネルギ分光特性の測定の際、試料に加
えるフォトン数を1×1015/cm2 とした曲線(50)を示
す。縦軸は最大点を「1」に規格化量子効率(効率)を
示した。この装置にAM1 (100mW /cm2 )の光を2時間
照射する。その後の光感特性が曲線(51)のごとく変化
し、350 〜500nm の光に対しその特性がきわめて劣化・
低化してしまうことがわかった。これを150 ℃で2時間
熱アニ─ル処理を加えると、曲線(52)となり、特性は
350 〜500 nmの短波長光では曲線(50)に回復をし、ま
た600 〜800nm の長波長光は回復しない。このことより
かかる光照射─熱アニ─ルの処理にて劣化しない即ちス
テブラ・ロンスキ効果のない高信頼性の光電変換装置が
求められていた。
FIG. 6 and FIG. 7 are evaluations of extremely important reliability characteristics when the reliability of the photoelectric conversion device is taken into consideration. The drawing shows a curve (50) in which the number of photons added to the sample is 1 × 10 15 / cm 2 when measuring the constant energy spectral characteristics. The vertical axis represents the normalized quantum efficiency (efficiency) with the maximum point set to "1". This device is irradiated with AM1 (100 mW / cm 2 ) light for 2 hours. After that, the light-sensitivity changes as shown by the curve (51), and the property is extremely deteriorated for light of 350 to 500 nm.
It turned out to be low. When this is annealed at 150 ° C for 2 hours, it becomes a curve (52), and the characteristics are
The short wavelength light of 350 to 500 nm restores the curve (50), and the long wavelength light of 600 to 800 nm does not. For this reason, there has been a demand for a highly reliable photoelectric conversion device which is not deteriorated by the treatment of light irradiation and thermal annealing, that is, which has no Stepra-Ronski effect.

【0033】図7は、I型半導体中の平均酸素濃度が5
×1018cm-3の場合の光電変換装置の特性を示す。図6に
示す曲線(50)に対応して光照射(AM1 )を2時間行う
とかえって特性が向上ぎみの曲線(51)が得られた。さ
らに熱アニ─ルを行うと曲線(52)がわずかに変化した
にすぎなかった。 このことにより、I型半導体層中の
不純物としての酸素の濃度がきわめて特性安定(劣化防
止)化に重要であることが判明した。加えてその酸素濃
度は少なくとも5×1018cm-3においてきわめて劣化が少
ないことが判明した。さらにこの光照射効果(ステブラ
・ロンスキ効果)はその酸素濃度をさらに少なくするこ
とにより、より高信頼性を得ることができた。加えて図
5より明らかなごとく、変換効率(曲線(49))が向上
する。これはI型半導体層の酸素の不対結合手による再
結合中心が減少し、ホ─ルの拡散長が大きくなり、空乏
層の巾も酸素濃度が1×1020cm-3では0.1 μmしかない
ものが、5×1018cm-3またはそれ以下では0.4 μm以上
になり最も好ましくはI型半導体の厚さ全体にわけた場
合、全くの劣化が示されない光電変換装置を作ることが
できる。
FIG. 7 shows that the average oxygen concentration in the I-type semiconductor is 5
The characteristics of the photoelectric conversion device in the case of × 10 18 cm -3 are shown. When the light irradiation (AM1) was carried out for 2 hours corresponding to the curve (50) shown in FIG. 6, a curve (51) with improved characteristics was obtained. Further heat anneal only slightly changed the curve (52). From this, it was found that the concentration of oxygen as an impurity in the I-type semiconductor layer is extremely important for stabilizing the characteristics (preventing deterioration). In addition, it was found that the oxygen concentration was extremely low at least at 5 × 10 18 cm -3 . Further, this light irradiation effect (Stebler-Ronski effect) was able to obtain higher reliability by further reducing the oxygen concentration. In addition, as is clear from FIG. 5, the conversion efficiency (curve (49)) is improved. This is because the recombination centers due to the dangling bonds of oxygen in the I-type semiconductor layer decrease, the diffusion length of the holes increases, and the width of the depletion layer is only 0.1 μm when the oxygen concentration is 1 × 10 20 cm -3. If it does not exist, it becomes 0.4 μm or more at 5 × 10 18 cm −3 or less, and most preferably when it is divided into the entire thickness of the I-type semiconductor, it is possible to manufacture a photoelectric conversion device which does not show any deterioration.

【0034】以上のごとく、本発明は酸素、炭素濃度特
に不純物としての酸素を少なくしていけばいくほど光電
変換装置として変換効率が向上し、かつ信頼性も向上す
ることを見いだし、その実用的な酸素不純物が5×1018
cm-3以下好ましくは1×1018cm-3以下であることを見い
だしたものである。
As described above, the present invention has found that the conversion efficiency and the reliability are improved as a photoelectric conversion device as the oxygen and carbon concentrations, especially oxygen as impurities are reduced, and the practical use thereof is made. 5 × 10 18 oxygen impurities
It has been found that it is not more than cm −3, preferably not more than 1 × 10 18 cm −3 .

【0035】以上の説明において、PIN 接合を1接合を
有する光電変換装置を示したが、これを重ねてPINPIN・
・・PIN 接合と少なくとも2接合とせしめることも本発
明の応用として重要であり、またこれらを絶縁表面を有
する基板上に集積化してもよい。 また、これまでの説
明においては珪化物気体としてシラン特にモノシランを
示した。しかしジシラン等のポリシランに対しても本発
明は有効であり、珪化物気体を物理精製することはその
分子粒径が大きいことによりそれらを適用することが可
能である。また、珪素の弗化物例えばSiF に関しても同
様にその分子径が5Åと大きいため、有効である。また
ゲルマニュ─ムに関しては、ゲルマン(GeH4)を用い、
非単結晶半導体としてSix Ge1-x (0<x <1)またはGeの
みをPIN接合が有するI型半導体層に用いることも可能
である。
In the above description, the photoelectric conversion device having one PIN junction is shown.
.. It is important to apply the PIN junction and at least two junctions as an application of the present invention, and these may be integrated on a substrate having an insulating surface. In the above description, silane, particularly monosilane, has been shown as the silicide gas. However, the present invention is also effective for polysilanes such as disilane, and physical purification of a silicide gas can be applied due to its large molecular particle size. Further, silicon fluoride such as SiF is also effective because its molecular diameter is as large as 5Å. For germanium, use germane (GeH 4 ),
It is also possible to use only Si x Ge 1-x (0 <x <1) or Ge as the non-single crystal semiconductor for the I-type semiconductor layer included in the PIN junction.

【0036】以上の説明においては、PIN 接合を1つ有
する光電変換装置を主として説明をした。しかし半導体
層がNIまたはPI接合を少なくとも1つ有する即ちN(ソ
─スまたはドレイン)I(チャネル形成領域)N(ドレ
インまたはソ─ス)、PIP 接合を有する絶縁ゲイト型電
界効果半導体装置、またはNIPIN,PINIP 接合を有するト
ランジスタに対しても本発明はきわめて有効である。
In the above description, the photoelectric conversion device having one PIN junction has been mainly described. However, the semiconductor layer has at least one NI or PI junction, ie N (source or drain) I (channel forming region) N (drain or source), an insulating gate field effect semiconductor device having a PIP junction, or The present invention is extremely effective for a transistor having a NIPIN, PINIP junction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の半導体装置作製用のプラズマ気相反
応炉の概要を示す。
FIG. 1 shows an outline of a plasma vapor phase reaction furnace for producing a semiconductor device of the present invention.

【図2】 本発明で得られた特性および従来の真性半導
体の電気特性を示す。
FIG. 2 shows characteristics obtained by the present invention and electrical characteristics of a conventional intrinsic semiconductor.

【図3】 本発明の反応性気体精製方法によって得られ
た電気特性の変化を示す。
FIG. 3 shows changes in electrical properties obtained by the reactive gas purification method of the present invention.

【図4】 本発明の光電変換装置を示す。FIG. 4 shows a photoelectric conversion device of the present invention.

【図5】 図5は図4(B)によって得られた光電変換
装置の諸特性を示す。
FIG. 5 shows various characteristics of the photoelectric conversion device obtained in FIG.

【図6】 従来の光電変換装置の定エネルギ分光特性を
示す。
FIG. 6 shows constant energy spectral characteristics of a conventional photoelectric conversion device.

【図7】 本発明の光電変換装置の定エネルギ分光特性
を示す。
FIG. 7 shows constant energy spectral characteristics of the photoelectric conversion device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応炉 21 外部加熱炉 22 基板 3、3’ 電極 2 高周波発振器 17 発振器 18 アクニュエイター 19 セラミックス 20 シールド 11、14、12 ガス精製器 15、13、16 ガス精製器 8、9、10 電子恒温層 25 ニードルバルブ 24 ストップバルブ 23 真空ポンプ 1 Reaction Furnace 21 External Heating Furnace 22 Substrate 3, 3'electrode 2 High Frequency Oscillator 17 Oscillator 18 Actuator 19 Ceramics 20 Shield 11, 14, 12 Gas Purifier 15, 13, 16 Gas Purifier 8, 9, 10 Electron Constant Temperature Layer 25 Needle valve 24 Stop valve 23 Vacuum pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9056−4M H01L 29/78 311 H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location 9056-4M H01L 29/78 311 H

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板または基板上の第1の電極と、該電極
上にPIN 接合を少なくとも1つ有する非単結晶半導体
と、該半導体上の第2の電極とが設けられた半導体装置
において、前記PIN 接合を構成する真性または実質的に
真性の半導体層は、少なくとも酸素を5×1018cm-3以下
の不純物濃度またはクラスタ状に混入した炭素を4×10
18cm-3以下の不純物濃度に含有したことを特徴とする半
導体装置。
1. A semiconductor device comprising a substrate or a first electrode on the substrate, a non-single-crystal semiconductor having at least one PIN junction on the electrode, and a second electrode on the semiconductor, The intrinsic or substantially intrinsic semiconductor layer constituting the PIN junction has an impurity concentration of at least 5 × 10 18 cm −3 or less or 4 × 10 6 carbon mixed with clusters.
A semiconductor device containing an impurity concentration of 18 cm -3 or less.
【請求項2】請求項1において、真性または実質的に真
性の半導体は、格子歪を有する半非晶質または非晶質構
造を有する水素またはハロゲン元素が添加された珪素ま
たはゲルマニュ─ムを主成分とした半導体よりなること
を特徴とする半導体装置。
2. The intrinsic or substantially intrinsic semiconductor according to claim 1, is mainly silicon or germanium to which hydrogen or a halogen element having a semi-amorphous or amorphous structure having a lattice strain is added. A semiconductor device comprising a semiconductor as a component.
JP6287257A 1994-10-27 1994-10-27 Semiconductor device Pending JPH07169985A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6287257A JPH07169985A (en) 1994-10-27 1994-10-27 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6287257A JPH07169985A (en) 1994-10-27 1994-10-27 Semiconductor device

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8042148A Division JP2733471B2 (en) 1996-02-05 1996-02-05 Semiconductor device
JP9193968A Division JP3052131B2 (en) 1997-07-18 1997-07-18 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07169985A true JPH07169985A (en) 1995-07-04

Family

ID=17715066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6287257A Pending JPH07169985A (en) 1994-10-27 1994-10-27 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07169985A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002076405A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Kyocera Corp Photoelectric transducer
JP2006310503A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd Laminate type photovoltaic device
US7923625B2 (en) 2005-02-28 2011-04-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Stacked photovoltaic device and method of manufacturing the same
JP2015065433A (en) * 2013-08-30 2015-04-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Imaging apparatus
KR20200092157A (en) * 2019-01-24 2020-08-03 한국기계연구원 Semi-transparent amorphous silicon thin film solar cell comprising hydrogenated P-I-N layer and manufacturing method of the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5511329A (en) * 1978-07-08 1980-01-26 Shunpei Yamazaki Semiconductor device
JPS5529155A (en) * 1978-08-23 1980-03-01 Shunpei Yamazaki Semiconductor device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5511329A (en) * 1978-07-08 1980-01-26 Shunpei Yamazaki Semiconductor device
JPS5529155A (en) * 1978-08-23 1980-03-01 Shunpei Yamazaki Semiconductor device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002076405A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Kyocera Corp Photoelectric transducer
US7923625B2 (en) 2005-02-28 2011-04-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Stacked photovoltaic device and method of manufacturing the same
US8124867B2 (en) 2005-02-28 2012-02-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Stacked photovoltaic device and method of manufacturing the same
US8383927B2 (en) 2005-02-28 2013-02-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Stacked photovoltaic device and method of manufacturing the same
JP2006310503A (en) * 2005-04-28 2006-11-09 Sanyo Electric Co Ltd Laminate type photovoltaic device
JP2015065433A (en) * 2013-08-30 2015-04-09 株式会社半導体エネルギー研究所 Imaging apparatus
KR20200092157A (en) * 2019-01-24 2020-08-03 한국기계연구원 Semi-transparent amorphous silicon thin film solar cell comprising hydrogenated P-I-N layer and manufacturing method of the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4400409A (en) Method of making p-doped silicon films
US4409605A (en) Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors
US4613382A (en) Method of forming passivated polycrystalline semiconductors
JP2001267611A (en) Thin-film solar battery and its manufacturing method
SE457125B (en) PHOTOCELLSON AND MADE TO MANUFACTURE IT
JPS5935423A (en) Manufacture of semiconductor device
CN109449257B (en) Post-hydrogenation treatment method for amorphous film and preparation method for silicon heterojunction solar cell
US4520380A (en) Amorphous semiconductors equivalent to crystalline semiconductors
US4710786A (en) Wide band gap semiconductor alloy material
JP2692091B2 (en) Silicon carbide semiconductor film and method for manufacturing the same
US4677738A (en) Method of making a photovoltaic panel
JPS5935488A (en) Semiconductor device
JPH07169985A (en) Semiconductor device
JP2733471B2 (en) Semiconductor device
JP3259908B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPS5972182A (en) Semiconductor device
JP3052131B2 (en) Semiconductor device
JPH11274527A (en) Photovoltaic device
US20110232753A1 (en) Methods of forming a thin-film solar energy device
JP3072106B2 (en) Semiconductor device
JP3513572B2 (en) Semiconductor device
JP3072107B2 (en) Semiconductor device
JP3072105B2 (en) Semiconductor device
JPS5972128A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2590305B2 (en) Semiconductor device manufacturing method