JPH08144044A - 硫化スズ膜の製造方法 - Google Patents
硫化スズ膜の製造方法Info
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- JPH08144044A JPH08144044A JP30957394A JP30957394A JPH08144044A JP H08144044 A JPH08144044 A JP H08144044A JP 30957394 A JP30957394 A JP 30957394A JP 30957394 A JP30957394 A JP 30957394A JP H08144044 A JPH08144044 A JP H08144044A
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- Japan
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- film
- tin sulfide
- substrate
- vacuum
- sulfide film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空めっき法で（０４０）面方向に結晶が配
向した硫化スズ膜の製造方法を提供する。 【構成】 基体温度を１２０〜４００℃の範囲に、ま
た、成膜速度を０.０５〜０.５μｍ/minの範囲に制御す
る。
向した硫化スズ膜の製造方法を提供する。 【構成】 基体温度を１２０〜４００℃の範囲に、ま
た、成膜速度を０.０５〜０.５μｍ/minの範囲に制御す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高変換効率の太陽電池
や発熱用素子等に使用するのに好適な硫化スズ膜の製造
方法に関する。
や発熱用素子等に使用するのに好適な硫化スズ膜の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来技術】太陽電池や発熱用素子等の高変換効率半導
体として、硫化スズ膜に不純物を添加したものが従来よ
り使用されているが、硫化スズ膜の形成は、ＳｎＳを蒸
発させて基体に凝固させる真空蒸着法、タ−ゲットのＳ
ｎをＳガス中で不活性イオンの衝突により飛散させて、
ＳｎとＳとを反応させ、生成したＳｎＳを電位差により
基体に凝固させるスパッタリング法等の真空めっき法で
行っていた。これらの方法で硫化スズ膜を形成する際は
コストを安価にするため、真空度を１３３.３×１０-4
〜１３３.３×１０-7Ｐａとあまり高くせず、基体は室
温の状態からめっき中温度が上昇するに任せ、また、成
膜速度は極力速くし、１.０μｍ/min以上で実施してい
た。
体として、硫化スズ膜に不純物を添加したものが従来よ
り使用されているが、硫化スズ膜の形成は、ＳｎＳを蒸
発させて基体に凝固させる真空蒸着法、タ−ゲットのＳ
ｎをＳガス中で不活性イオンの衝突により飛散させて、
ＳｎとＳとを反応させ、生成したＳｎＳを電位差により
基体に凝固させるスパッタリング法等の真空めっき法で
行っていた。これらの方法で硫化スズ膜を形成する際は
コストを安価にするため、真空度を１３３.３×１０-4
〜１３３.３×１０-7Ｐａとあまり高くせず、基体は室
温の状態からめっき中温度が上昇するに任せ、また、成
膜速度は極力速くし、１.０μｍ/min以上で実施してい
た。
【０００３】しかしながら、このような方法でめっきし
た硫化スズ膜は、図７にＸ線回折図を示したように多結
晶体になり、表面の凹凸が大きく、他の材料とｐｎ接合
を形成する場合、接合面で欠陥が生じ、デバイス特性を
劣化させるものであった。めっき層結晶の配向性を一定
にする方法としては高真空蒸着法があるが、コストが高
くなるという問題があった。なお、図７は基体を室温の
状態で真空蒸着装置にセットし、真空度２.６６×１０
-4Ｐａ、成膜速度が０.５μｍ/minで蒸着したＳｎＳ膜
をＸ線回折したものである。
た硫化スズ膜は、図７にＸ線回折図を示したように多結
晶体になり、表面の凹凸が大きく、他の材料とｐｎ接合
を形成する場合、接合面で欠陥が生じ、デバイス特性を
劣化させるものであった。めっき層結晶の配向性を一定
にする方法としては高真空蒸着法があるが、コストが高
くなるという問題があった。なお、図７は基体を室温の
状態で真空蒸着装置にセットし、真空度２.６６×１０
-4Ｐａ、成膜速度が０.５μｍ/minで蒸着したＳｎＳ膜
をＸ線回折したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の真空
度でめっきしても、めっき層結晶に配向性をもたせるこ
とのできる硫化スズ膜の製造方法を提供するものであ
る。
度でめっきしても、めっき層結晶に配向性をもたせるこ
とのできる硫化スズ膜の製造方法を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基体温度を１
２０〜４００℃の範囲に、また、成膜速度を０.０５〜
０.５μｍ/minの範囲に制御し、硫化スズ膜結晶に（０
４０）面方向への配向性をもたせるようにした。
２０〜４００℃の範囲に、また、成膜速度を０.０５〜
０.５μｍ/minの範囲に制御し、硫化スズ膜結晶に（０
４０）面方向への配向性をもたせるようにした。
【０００６】
【作用】本発明者らは、硫化スズ膜めっき層の結晶に配
向性をもたせるべく、種々検討した結果、基体温度を１
２０〜４００℃にした状態で０.０５〜０.５μｍ/minの
速度で成膜すると、結晶が（０４０）面方向に配向する
ことを見いだした。結晶の（０４０）面方向への配向は
Ｘ線回折した場合、２θ＝３０〜３２の範囲にピ−クが
あらわれる。このピ−クは図７に示した従来の製造方法
による硫化スズ膜にも認められるが、ピ−クは小さい。
しかし、本発明法により製造したものは、例えば、図
３、図５に示すようにピ−クが大きい。
向性をもたせるべく、種々検討した結果、基体温度を１
２０〜４００℃にした状態で０.０５〜０.５μｍ/minの
速度で成膜すると、結晶が（０４０）面方向に配向する
ことを見いだした。結晶の（０４０）面方向への配向は
Ｘ線回折した場合、２θ＝３０〜３２の範囲にピ−クが
あらわれる。このピ−クは図７に示した従来の製造方法
による硫化スズ膜にも認められるが、ピ−クは小さい。
しかし、本発明法により製造したものは、例えば、図
３、図５に示すようにピ−クが大きい。
【０００７】基体温度が１２０℃より低いと、硫化スズ
膜めっき層は配向性を持たない。また、４００℃より高
いと、同様に配向性を持たないからである。また、成膜
速度が０.０５μｍ/minより遅いと、硫化スズ膜めっき
層は配向性を持たない。逆に０.５μｍ/minより速い
と、（０４０）面の配向性が劣化するからである。基体
温度は真空めっき装置の基体支持台に加熱体を配置して
制御し、成膜速度は、真空蒸着法の場合、０.０５〜０.
４５μｍ/minの範囲で、スパッタリング法の場合は０.
１〜０.５μｍ/minの範囲で制御すればよい。
膜めっき層は配向性を持たない。また、４００℃より高
いと、同様に配向性を持たないからである。また、成膜
速度が０.０５μｍ/minより遅いと、硫化スズ膜めっき
層は配向性を持たない。逆に０.５μｍ/minより速い
と、（０４０）面の配向性が劣化するからである。基体
温度は真空めっき装置の基体支持台に加熱体を配置して
制御し、成膜速度は、真空蒸着法の場合、０.０５〜０.
４５μｍ/minの範囲で、スパッタリング法の場合は０.
１〜０.５μｍ/minの範囲で制御すればよい。
【０００８】表１は、成膜速度を０.２５μｍ/min一
定、真空度を２６６.６×１０-6Ｐａ一定にした状態で
基体温度を８０〜４８０℃の範囲で変化させた場合の硫
化スズ膜配向性を示したもので、配向性の大きいものを
記号○で、配向性のやや小さいものを記号△で、また、
配向性が認められないものを記号×で評価してある。こ
の表１より基体温度を１２０〜４００℃にすると、硫化
スズ膜の配向性は大きくなることがわかる。なお、この
基体温度と硫化スズ膜の配向性の調査は、図１に示すよ
うに、真空蒸着装置の基体支持台１の内部に発熱体２を
装着して、その基体支持台１の下側にガラス基板３を図
２に示すように固定具４で固着し、発熱体２でガラス基
板３の温度を調整した後、真空度を一定にして、坩堝か
らＳｎＳをガラス基板３に蒸着し、ＳｎＳ膜５を形成す
る方法で行い、配向性はＸ線回折ピ−クから判定し、そ
の大小は（０４０）面ピ−クの絶対値から判断した。
定、真空度を２６６.６×１０-6Ｐａ一定にした状態で
基体温度を８０〜４８０℃の範囲で変化させた場合の硫
化スズ膜配向性を示したもので、配向性の大きいものを
記号○で、配向性のやや小さいものを記号△で、また、
配向性が認められないものを記号×で評価してある。こ
の表１より基体温度を１２０〜４００℃にすると、硫化
スズ膜の配向性は大きくなることがわかる。なお、この
基体温度と硫化スズ膜の配向性の調査は、図１に示すよ
うに、真空蒸着装置の基体支持台１の内部に発熱体２を
装着して、その基体支持台１の下側にガラス基板３を図
２に示すように固定具４で固着し、発熱体２でガラス基
板３の温度を調整した後、真空度を一定にして、坩堝か
らＳｎＳをガラス基板３に蒸着し、ＳｎＳ膜５を形成す
る方法で行い、配向性はＸ線回折ピ−クから判定し、そ
の大小は（０４０）面ピ−クの絶対値から判断した。
【０００９】
【表１】
【００１０】また、表２は、図１の真空蒸着装置で、基
体温度を２２０℃一定、真空度を２６６.６×１０-6Ｐ
ａ一定にした状態で成膜速度を０.０３〜０.６０μｍ/m
inの範囲で変化させた場合の硫化スズ膜配向性を示した
ものであるが、成膜速度を０.０５〜０.５０μｍ/minに
すると、硫化スズ膜の配向性が大きくなることがわか
る。なお、硫化スズ膜の配向性評価およびその方法は上
記の基体温度を変化させた表１の場合と同様である。
体温度を２２０℃一定、真空度を２６６.６×１０-6Ｐ
ａ一定にした状態で成膜速度を０.０３〜０.６０μｍ/m
inの範囲で変化させた場合の硫化スズ膜配向性を示した
ものであるが、成膜速度を０.０５〜０.５０μｍ/minに
すると、硫化スズ膜の配向性が大きくなることがわか
る。なお、硫化スズ膜の配向性評価およびその方法は上
記の基体温度を変化させた表１の場合と同様である。
【００１１】
【表２】
【００１２】
【実施例】図１に示した真空蒸着装置で真空度を２６
６.６×１０-6Ｐａ一定にして、ガラス基板３の温度と
成膜速度を変化させ、ＳｎＳ膜５を形成した。蒸着後は
真空度、ガラス基板３の温度を蒸着時の状態に２０分間
保持し、室温まで冷却した。なお、成膜速度は坩堝温度
で調整した。表３にガラス基板３の温度と成膜速度を種
々変動させた場合のＳｎＳ膜の電気伝導度を示す。ま
た、ガラス基板３の温度が３２０℃で、成膜速度が０.
１μｍ/minである場合のＸ線回折図を図３に、表面の走
査電子顕微鏡写真を図４に示す。さらに、ガラス基板３
の温度が１２０℃で、成膜速度が０.２μｍ/minである
場合のＸ線回折図を図５に、ガラス基板３の温度が３０
℃で、成膜速度が０.２μｍ/minである場合のＸ線回折
図を図６に示す。
６.６×１０-6Ｐａ一定にして、ガラス基板３の温度と
成膜速度を変化させ、ＳｎＳ膜５を形成した。蒸着後は
真空度、ガラス基板３の温度を蒸着時の状態に２０分間
保持し、室温まで冷却した。なお、成膜速度は坩堝温度
で調整した。表３にガラス基板３の温度と成膜速度を種
々変動させた場合のＳｎＳ膜の電気伝導度を示す。ま
た、ガラス基板３の温度が３２０℃で、成膜速度が０.
１μｍ/minである場合のＸ線回折図を図３に、表面の走
査電子顕微鏡写真を図４に示す。さらに、ガラス基板３
の温度が１２０℃で、成膜速度が０.２μｍ/minである
場合のＸ線回折図を図５に、ガラス基板３の温度が３０
℃で、成膜速度が０.２μｍ/minである場合のＸ線回折
図を図６に示す。
【００１３】
【表３】
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明法によれば、従来
の真空度で硫化スズ膜に結晶の配向性をもたせることが
できる。
の真空度で硫化スズ膜に結晶の配向性をもたせることが
できる。
【図１】は真空蒸着装置の基体支持台側面図である。
【図２】は図１に示した基体支持台の底面図である。
【図３】は真空度２６６.６×１０-6Ｐａ、ガラス基板
温度３２０℃、成膜速度０.１μｍ/minで蒸着めっきし
たＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
温度３２０℃、成膜速度０.１μｍ/minで蒸着めっきし
たＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
【図４】は真空度２６６.６×１０-6Ｐａ、ガラス基板
温度３２０℃、成膜速度０.１μｍ/minで蒸着めっきし
たＳｎＳ膜の走査電子顕微鏡写真である。
温度３２０℃、成膜速度０.１μｍ/minで蒸着めっきし
たＳｎＳ膜の走査電子顕微鏡写真である。
【図５】は真空度２６６.６×１０-6Ｐａ、ガラス基板
温度１２０℃、成膜速度０.２μｍ/minで蒸着めっきし
たＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
温度１２０℃、成膜速度０.２μｍ/minで蒸着めっきし
たＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
【図６】は真空度２６６.６×１０-6Ｐａ、ガラス基板
温度３０℃、成膜速度０.２μｍ/minで蒸着めっきした
ＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
温度３０℃、成膜速度０.２μｍ/minで蒸着めっきした
ＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
【図７】は真空度２６６.６×１０-4Ｐａ、基体温度３
０〜１００℃（制御なし）、成膜速度０.４μｍ/minで
蒸着したＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
０〜１００℃（制御なし）、成膜速度０.４μｍ/minで
蒸着したＳｎＳ膜のＸ線回折図である。
１…基体支持台、２…発熱体、３…ガラス基板、４…固
定具、５…ＳｎＳ膜、
定具、５…ＳｎＳ膜、
Claims (1)
- 【請求項１】 基体表面に真空めっき法により真空度
１３３.３×１０-4〜１３３.３×１０-7Ｐａの範囲で硫
化スズ膜を形成する硫化スズ膜の製造方法において、基
体温度を１２０〜４００℃の範囲に、また、成膜速度を
０.０５〜０.５μｍ/minの範囲に制御し、硫化スズ膜結
晶に（０４０）面方向への配向性をもたせることを特徴
とする硫化スズ膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30957394A JPH08144044A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 硫化スズ膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30957394A JPH08144044A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 硫化スズ膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144044A true JPH08144044A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17994662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30957394A Withdrawn JPH08144044A (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 硫化スズ膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144044A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011513595A (ja) * | 2008-03-14 | 2011-04-28 | ラム・リサーチ・アーゲー | 基板上に膜を堆積させるための方法 |
| CN102912300A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-06 | 新疆大学 | 一种无催化剂辅助真空热蒸发制备SnS纳米片的方法 |
| CN104404452A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-11 | 山东大学 | 一种真空镀膜系统的样品室结构 |
| KR20190033383A (ko) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | 한국과학기술연구원 | 황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법 |
-
1994
- 1994-11-18 JP JP30957394A patent/JPH08144044A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011513595A (ja) * | 2008-03-14 | 2011-04-28 | ラム・リサーチ・アーゲー | 基板上に膜を堆積させるための方法 |
| CN102912300A (zh) * | 2012-11-07 | 2013-02-06 | 新疆大学 | 一种无催化剂辅助真空热蒸发制备SnS纳米片的方法 |
| CN104404452A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-11 | 山东大学 | 一种真空镀膜系统的样品室结构 |
| KR20190033383A (ko) * | 2017-09-21 | 2019-03-29 | 한국과학기술연구원 | 황화주석(II)(SnS) 박막 형성 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |