JPH09162427A - 非晶質合金半導体薄膜 - Google Patents
非晶質合金半導体薄膜Info
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- JPH09162427A JPH09162427A JP7319905A JP31990595A JPH09162427A JP H09162427 A JPH09162427 A JP H09162427A JP 7319905 A JP7319905 A JP 7319905A JP 31990595 A JP31990595 A JP 31990595A JP H09162427 A JPH09162427 A JP H09162427A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 基板上に水素化非晶質シリコンゲルマニ
ウム層(a-SiGe:H)、水素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:
H)を２層以上交互に積層形成してなることを特徴とする
多層膜構造の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜厚:d
SiGe)/ a-Ge:H(膜厚:dGe))n (n≧２) において、水素化
非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)の膜厚 dGeが、０．２nm
以上、０．７nm以下の非晶質合金半導体薄膜。 【効果】 従来よりも高い光感度を有する(a-SiGe:H/a-
Ge:H)n多層膜が形成でき、また、この(a-SiGe:H/a-Ge:
H)n多層膜を非晶質太陽電池の光活性層に用いることに
より、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜を用いた非晶質太陽電池
よりも曲線因子、光電変換効率が向上する。
ウム層(a-SiGe:H)、水素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:
H)を２層以上交互に積層形成してなることを特徴とする
多層膜構造の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜厚:d
SiGe)/ a-Ge:H(膜厚:dGe))n (n≧２) において、水素化
非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)の膜厚 dGeが、０．２nm
以上、０．７nm以下の非晶質合金半導体薄膜。 【効果】 従来よりも高い光感度を有する(a-SiGe:H/a-
Ge:H)n多層膜が形成でき、また、この(a-SiGe:H/a-Ge:
H)n多層膜を非晶質太陽電池の光活性層に用いることに
より、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜を用いた非晶質太陽電池
よりも曲線因子、光電変換効率が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非晶質太陽電池の
高性能化に関し、特に、それを構成する水素を含む非晶
質シリコンゲルマニウム薄膜 (以下、a-SiGe:H薄膜) の
高品質化を図る技術に関する。
高性能化に関し、特に、それを構成する水素を含む非晶
質シリコンゲルマニウム薄膜 (以下、a-SiGe:H薄膜) の
高品質化を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】a-SiGe:H薄膜は、薄膜中のシリコンおよ
びゲルマニウムの組成を変化させることにより、光学的
バンドギャップ（以下、光学ギャップ(Eg); Tauc'sプロ
ットにより求めた値）を1.0eV 〜1.7eV までの広い範囲
にわたって制御することが可能である。そのため、従来
の水素を含む非晶質シリコン薄膜 (以下、a-Si:H薄膜)
(Eg=1.7〜1.8eV ）を光活性層に用いた非晶質太陽電池
と、このa-SiGe:H薄膜を光活性層に用いた非晶質太陽電
池とを積層することにより、太陽光に含まれるスペクト
ルに対して幅広い光吸収が可能であり、より薄い薄膜
で、高効率かつ光安定な非晶質太陽電池を形成すること
ができるものと期待されている。そこで、タンデムセル
のボトムセルに適用できるような、短絡光電流が 20mA/
cm2 以上で、変換効率10% 以上の性能を有する非晶質太
陽電池を得るために、さまざまな、a-SiGe:H薄膜の形成
方法が試みられてきた。
びゲルマニウムの組成を変化させることにより、光学的
バンドギャップ（以下、光学ギャップ(Eg); Tauc'sプロ
ットにより求めた値）を1.0eV 〜1.7eV までの広い範囲
にわたって制御することが可能である。そのため、従来
の水素を含む非晶質シリコン薄膜 (以下、a-Si:H薄膜)
(Eg=1.7〜1.8eV ）を光活性層に用いた非晶質太陽電池
と、このa-SiGe:H薄膜を光活性層に用いた非晶質太陽電
池とを積層することにより、太陽光に含まれるスペクト
ルに対して幅広い光吸収が可能であり、より薄い薄膜
で、高効率かつ光安定な非晶質太陽電池を形成すること
ができるものと期待されている。そこで、タンデムセル
のボトムセルに適用できるような、短絡光電流が 20mA/
cm2 以上で、変換効率10% 以上の性能を有する非晶質太
陽電池を得るために、さまざまな、a-SiGe:H薄膜の形成
方法が試みられてきた。
【０００３】たとえば、最近、もっとも良好な特性が得
られているa-SiGe:H薄膜の膜構成として、膜厚が5nm の
a-Si:H薄膜および、1 〜5nm のa-Ge:H薄膜を積層した、
(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜が検討された。これは、ほぼ同
一の光学ギャップ(Eg)を有する、a-SiGe:H薄膜の光感度
( 光導電率σp/暗導電率σd)と比べて、優れた値が得ら
れるとの報告がなされた (文献: 広島大学、出木ら、Te
chn.Digest of the International PVSEC-7(1993) p.29
7 等）。しかしながら、バリア層（この場合、a-Si:H）
の光学ギャップが、井戸層（この場合、a-Ge:H）の光学
ギャップよりもかなり大きいため、Eg=1.4〜1.5eV のナ
ローギャップのa-SiGe:H薄膜を得ようとする場合、a-G
e:H層の膜厚を厚くする必要が生じた。その結果、膜
厚、２〜5nmのa-Si:H層に対して、１〜5nm のa-Ge:H層
を積層した、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜においては、薄膜
の特性が、a-Ge:H層の膜質が主となるために、せっかく
の積層構造形成による超格子効果による電気特性の向上
効果を相殺し、効果を半減せしめていることが本発明者
らによって発見された。また、このような、(a-Si:H/a-
Ge:H)n多層膜を、非晶質太陽電池の光活性層に適用した
場合においても、曲線因子が低く、短絡光電流が20mA/
cm2 以上で、10% 以上の高い変換効率を有するシングル
接合の非晶質太陽電池を作製することはできなかった。
られているa-SiGe:H薄膜の膜構成として、膜厚が5nm の
a-Si:H薄膜および、1 〜5nm のa-Ge:H薄膜を積層した、
(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜が検討された。これは、ほぼ同
一の光学ギャップ(Eg)を有する、a-SiGe:H薄膜の光感度
( 光導電率σp/暗導電率σd)と比べて、優れた値が得ら
れるとの報告がなされた (文献: 広島大学、出木ら、Te
chn.Digest of the International PVSEC-7(1993) p.29
7 等）。しかしながら、バリア層（この場合、a-Si:H）
の光学ギャップが、井戸層（この場合、a-Ge:H）の光学
ギャップよりもかなり大きいため、Eg=1.4〜1.5eV のナ
ローギャップのa-SiGe:H薄膜を得ようとする場合、a-G
e:H層の膜厚を厚くする必要が生じた。その結果、膜
厚、２〜5nmのa-Si:H層に対して、１〜5nm のa-Ge:H層
を積層した、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜においては、薄膜
の特性が、a-Ge:H層の膜質が主となるために、せっかく
の積層構造形成による超格子効果による電気特性の向上
効果を相殺し、効果を半減せしめていることが本発明者
らによって発見された。また、このような、(a-Si:H/a-
Ge:H)n多層膜を、非晶質太陽電池の光活性層に適用した
場合においても、曲線因子が低く、短絡光電流が20mA/
cm2 以上で、10% 以上の高い変換効率を有するシングル
接合の非晶質太陽電池を作製することはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板上に、
より薄い、a-Ge:H層を用いることで、高品質な超格子構
造のa-SiGe:H薄膜形成を行い、光感度が高く、また、光
安定性の高いナローギャップa-SiGe:H薄膜を得ることに
ある。具体的な値として、光学ギャップEgが約1.42eVの
a-SiGe:H薄膜の光感度( σp/σd 、σp:光導電率、σd:
暗導電率) において、３×103 以上の値を与えるもので
ある。また、a-SiGe:H薄膜( より正確には、多層膜構造
の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜厚:dSiGe)/ a-Ge:
H(膜厚:dGe))n (n≧２)) を、非晶質薄膜太陽電池の光
活性層に適用して、初期変換効率として10% 以上、短絡
光電流 20mA/cm2 以上が得られる薄膜を開発することを
目的としている。またその上、屋外１年暴露相当の光劣
化試験後の変換効率として、８% 以上の非晶質薄膜太陽
電池を製作することを目的としている。
より薄い、a-Ge:H層を用いることで、高品質な超格子構
造のa-SiGe:H薄膜形成を行い、光感度が高く、また、光
安定性の高いナローギャップa-SiGe:H薄膜を得ることに
ある。具体的な値として、光学ギャップEgが約1.42eVの
a-SiGe:H薄膜の光感度( σp/σd 、σp:光導電率、σd:
暗導電率) において、３×103 以上の値を与えるもので
ある。また、a-SiGe:H薄膜( より正確には、多層膜構造
の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜厚:dSiGe)/ a-Ge:
H(膜厚:dGe))n (n≧２)) を、非晶質薄膜太陽電池の光
活性層に適用して、初期変換効率として10% 以上、短絡
光電流 20mA/cm2 以上が得られる薄膜を開発することを
目的としている。またその上、屋外１年暴露相当の光劣
化試験後の変換効率として、８% 以上の非晶質薄膜太陽
電池を製作することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の特定事
項により特徴づけられる。 （１） 基板上に、水素化非晶質シリコンゲルマニウム
層(a-SiGe:H)と水素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)と
を２層以上交互に積層形成してなることを特徴とする多
層膜構造の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜厚:
dSiGe)/ a-Ge:H(膜厚:d Ge))n (n≧２) であって、該水
素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)の膜厚 dGeが、０．
２nm以上、０．７nm以下のものであることを特徴とする
非晶質合金半導体薄膜。 （２） 水素化非晶質ゲルマニウム層の形成時にのみ、
ジボランガスのドーピングを行うことを特徴とする
（１）記載の非晶質合金半導体薄膜。 （３）（２）記載の非晶質合金半導体薄膜を光活性層に
用いた非晶質太陽電池。
項により特徴づけられる。 （１） 基板上に、水素化非晶質シリコンゲルマニウム
層(a-SiGe:H)と水素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)と
を２層以上交互に積層形成してなることを特徴とする多
層膜構造の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜厚:
dSiGe)/ a-Ge:H(膜厚:d Ge))n (n≧２) であって、該水
素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)の膜厚 dGeが、０．
２nm以上、０．７nm以下のものであることを特徴とする
非晶質合金半導体薄膜。 （２） 水素化非晶質ゲルマニウム層の形成時にのみ、
ジボランガスのドーピングを行うことを特徴とする
（１）記載の非晶質合金半導体薄膜。 （３）（２）記載の非晶質合金半導体薄膜を光活性層に
用いた非晶質太陽電池。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の實施の態様につい
て詳細に説明する。本発明は、基本的に、光感度の高い
水素化非晶質シリコンゲルマニウム薄膜を形成する方法
に関するものであって、これより、非晶質太陽電池の光
活性層に用いうることのできる高品質な(a-SiGe:H/a-G
e:H)n多層膜が形成される。該薄膜は、プラズマＣＶＤ
法を用いて形成される。
て詳細に説明する。本発明は、基本的に、光感度の高い
水素化非晶質シリコンゲルマニウム薄膜を形成する方法
に関するものであって、これより、非晶質太陽電池の光
活性層に用いうることのできる高品質な(a-SiGe:H/a-G
e:H)n多層膜が形成される。該薄膜は、プラズマＣＶＤ
法を用いて形成される。
【０００７】図１に、本発明の非晶質合金半導体薄膜を
形成する装置の基本構成を示す。通常容量結合型プラズ
マＣＶＤ装置である。反応室１内にはRF電極５があり、
基板加熱ヒーター４上との間に放電を形成する。RF電極
５には、高周波電源10より電力が印加される。プラズマ
ＣＶＤ法に用いられる高周波電源としては、主として、
工業的には13.56MHz、100MHz、2.45GHz の周波数が使用
されるが、適宜、成膜目的に合わせ、周波数選択が行わ
れる。
形成する装置の基本構成を示す。通常容量結合型プラズ
マＣＶＤ装置である。反応室１内にはRF電極５があり、
基板加熱ヒーター４上との間に放電を形成する。RF電極
５には、高周波電源10より電力が印加される。プラズマ
ＣＶＤ法に用いられる高周波電源としては、主として、
工業的には13.56MHz、100MHz、2.45GHz の周波数が使用
されるが、適宜、成膜目的に合わせ、周波数選択が行わ
れる。
【０００８】a-SiGe:H層およびa-Ge:H層を形成する原料
ガスは、シーケンサーにより制御された、マスフローコ
ントローラ８を介して反応室に交互に供給され、所定の
圧力に制御されたあと、RF電極に高周波電力を印加し
て、所定時間放電を行い、薄膜を基板上に堆積する。放
電後は、反応室内のガスを10-6Torr以下まで真空排気
し、放電時における、反応室内でのガス混合を回避す
る。この結果、基板上には、a-Si:H層とa-Ge:H層が交互
に積層されたa-SiGe:H薄膜が形成される。この膜が交互
に積層形成されているかどうかは、反応室から取り出し
たあと、Ｘ線回折または断面ＴＥＭ測定等により容易に
確認することができる。用いる原料ガスとしては、a-Si
Ge:H層の形成にはゲルマンガスとシランガスを用いる。
また、a-Ge:H層の形成にはゲルマンガスと、好ましくは
ドーピング用のジボランガス、または、必要に応じて水
素ガスを用いるのである。
ガスは、シーケンサーにより制御された、マスフローコ
ントローラ８を介して反応室に交互に供給され、所定の
圧力に制御されたあと、RF電極に高周波電力を印加し
て、所定時間放電を行い、薄膜を基板上に堆積する。放
電後は、反応室内のガスを10-6Torr以下まで真空排気
し、放電時における、反応室内でのガス混合を回避す
る。この結果、基板上には、a-Si:H層とa-Ge:H層が交互
に積層されたa-SiGe:H薄膜が形成される。この膜が交互
に積層形成されているかどうかは、反応室から取り出し
たあと、Ｘ線回折または断面ＴＥＭ測定等により容易に
確認することができる。用いる原料ガスとしては、a-Si
Ge:H層の形成にはゲルマンガスとシランガスを用いる。
また、a-Ge:H層の形成にはゲルマンガスと、好ましくは
ドーピング用のジボランガス、または、必要に応じて水
素ガスを用いるのである。
【０００９】ゲルマンガスとしては、一般式 Ｇe n Ｈ2n+2（n は自然数) で表される、モノゲルマン、ジゲルマン、などの化合物
が用いられる。また、シランガスとしては、一般式 Ｓi n Ｈ2n+2（n は自然数) で表される、モノシラン、ジシラン、トリシランなどの
化合物が用いられる。これらゲルマンガスやシランガス
等の原料ガスに少量のアルゴンやヘリウム等をa-SiGe:H
層およびa-Ge:H層の膜特性を低下させない範囲で、希釈
して用いることができる。また、原料ガスに、ごく微量
のジボランやホスフィンを添加すること等、非晶質合金
半導体薄膜形成における従来技術を併用することについ
ては、なんら本発明の効果を妨げるものではない。
が用いられる。また、シランガスとしては、一般式 Ｓi n Ｈ2n+2（n は自然数) で表される、モノシラン、ジシラン、トリシランなどの
化合物が用いられる。これらゲルマンガスやシランガス
等の原料ガスに少量のアルゴンやヘリウム等をa-SiGe:H
層およびa-Ge:H層の膜特性を低下させない範囲で、希釈
して用いることができる。また、原料ガスに、ごく微量
のジボランやホスフィンを添加すること等、非晶質合金
半導体薄膜形成における従来技術を併用することについ
ては、なんら本発明の効果を妨げるものではない。
【００１０】本発明における(a-SiGe:H/ a-Ge:H)n 多層
膜に用いられる、a-SiGe:H層、a-Ge:H層の形成温度は、
100 〜250 ℃、好ましくは 120〜 200℃、形成圧力は、
0.01〜１Torr、好ましくは0.03〜 0.3 Torr で行われ
る。印加されるＲＦ電力密度は、a-SiGe:H層形成の場
合、1mW/cm2 〜 1W/cm2 、好ましくは10mW/ cm2 〜 150
mW/ cm2 であり、また、a-Ge:H層形成の場合、1mW/cm2
〜 1W/cm2 、好ましくは 4mW/ cm2 〜 15mW/cm2 なるRF
電力密度で堆積を行うのである。この時のa-SiGe:H層の
堆積速度としては、1.0 Å/s以下、好ましくは、0.2 〜
0.7 Å/sで行う。また、a-Ge:H層の堆積速度としては、
0.5 Å/s以下、好ましくは、0.1 〜0.4 Å/sで行うと良
い。a-Ge:H層の形成に用いられるガスの混合割合として
は、ジボランドーピングを行う場合、GeH4:B2H6:H2=5:
(0.0000001 〜0.00001( 0.1ppm 〜10ppm )):(0 〜500)
が好ましい。適量のジボランドーピングを行うことによ
り、感度が向上し、また、ゲルマニウム中の不純物に対
する敏感性を補償することができるのである。
膜に用いられる、a-SiGe:H層、a-Ge:H層の形成温度は、
100 〜250 ℃、好ましくは 120〜 200℃、形成圧力は、
0.01〜１Torr、好ましくは0.03〜 0.3 Torr で行われ
る。印加されるＲＦ電力密度は、a-SiGe:H層形成の場
合、1mW/cm2 〜 1W/cm2 、好ましくは10mW/ cm2 〜 150
mW/ cm2 であり、また、a-Ge:H層形成の場合、1mW/cm2
〜 1W/cm2 、好ましくは 4mW/ cm2 〜 15mW/cm2 なるRF
電力密度で堆積を行うのである。この時のa-SiGe:H層の
堆積速度としては、1.0 Å/s以下、好ましくは、0.2 〜
0.7 Å/sで行う。また、a-Ge:H層の堆積速度としては、
0.5 Å/s以下、好ましくは、0.1 〜0.4 Å/sで行うと良
い。a-Ge:H層の形成に用いられるガスの混合割合として
は、ジボランドーピングを行う場合、GeH4:B2H6:H2=5:
(0.0000001 〜0.00001( 0.1ppm 〜10ppm )):(0 〜500)
が好ましい。適量のジボランドーピングを行うことによ
り、感度が向上し、また、ゲルマニウム中の不純物に対
する敏感性を補償することができるのである。
【００１１】本発明において、a-Ge:H層の膜厚は、0.1n
m 以上、0.7nm 以下で形成を行うが、より好ましくは、
0.2nm 以上0.7nm 以下、さらに好ましくは0.2nm 以上0.
4nm以下である。a-SiGe:H層の膜厚は、1nm 以上、5nm
以下で形成を行うが、より好ましくは、1.1nm 以上、2.
0nm 以下である。また、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の平
均的Ge/(Si+Ge)膜中原子構成比は、30〜45% とすること
が好ましい。かくすることにより、好適に光学ギャッ
プ、1.4 〜1.5eV のものが得られる。本形成により、こ
れまでに得られなかった高い光感度を有する、水素化非
晶質シリコンゲルマニウム薄膜を得ることが可能となっ
たのである。
m 以上、0.7nm 以下で形成を行うが、より好ましくは、
0.2nm 以上0.7nm 以下、さらに好ましくは0.2nm 以上0.
4nm以下である。a-SiGe:H層の膜厚は、1nm 以上、5nm
以下で形成を行うが、より好ましくは、1.1nm 以上、2.
0nm 以下である。また、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の平
均的Ge/(Si+Ge)膜中原子構成比は、30〜45% とすること
が好ましい。かくすることにより、好適に光学ギャッ
プ、1.4 〜1.5eV のものが得られる。本形成により、こ
れまでに得られなかった高い光感度を有する、水素化非
晶質シリコンゲルマニウム薄膜を得ることが可能となっ
たのである。
【００１２】本発明において、シリコン−ゲルマニウム
薄膜を形成する場合、原料ガスとしてシランガス−ゲル
マンガスの混合ガスを使用するが、所望のGe/(Ge+Si)の
値を有する薄膜を形成するためには、混合ガス中のシラ
ン/ ゲルマンの割合を、シリコンのゲルマンのそれぞれ
の堆積速度を考慮して調整する。通常、ゲルマンの分解
速度の方が速いので、これを考慮して実験的に定めれば
よい。例えば、Ge/(Ge+Si)＝30％のa-SiGe:Hを形成する
ためには、GeH4/SiH4=10/100のガス組成の混合原料ガス
を使用すればよいのである。たとえば、図５は、SiH4流
量=5sccm一定で、GeH4流量を変化させた場合のEgの値
を、図６は、膜中のGe/(Ge+Si)の値( ％ )とEgの関係を
示す。以下、参考のために、この混合ガス組成を使用し
た、Eg=1.42eV のa-SiGe:H薄膜を得るための成膜条件を
〔表１〕に示す。
薄膜を形成する場合、原料ガスとしてシランガス−ゲル
マンガスの混合ガスを使用するが、所望のGe/(Ge+Si)の
値を有する薄膜を形成するためには、混合ガス中のシラ
ン/ ゲルマンの割合を、シリコンのゲルマンのそれぞれ
の堆積速度を考慮して調整する。通常、ゲルマンの分解
速度の方が速いので、これを考慮して実験的に定めれば
よい。例えば、Ge/(Ge+Si)＝30％のa-SiGe:Hを形成する
ためには、GeH4/SiH4=10/100のガス組成の混合原料ガス
を使用すればよいのである。たとえば、図５は、SiH4流
量=5sccm一定で、GeH4流量を変化させた場合のEgの値
を、図６は、膜中のGe/(Ge+Si)の値( ％ )とEgの関係を
示す。以下、参考のために、この混合ガス組成を使用し
た、Eg=1.42eV のa-SiGe:H薄膜を得るための成膜条件を
〔表１〕に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】以上のごとくして得られた、 (a-SiGe:H/a
-Ge:H)n 多層膜は、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜と比較し
て、a-Si:H層がa-SiGe:H層へ変更されたことで、光学ギ
ャップEg= 約1.4eV のa-SiGe:H薄膜を得るためのa-Ge:H
層の膜厚が薄膜化でき、その結果、多層膜の光感度が高
められる。たとえば、Eg=1.42eV の(a-Si:H/a-Ge:H)n多
層膜においては、一周期の膜厚は15A/10A であったが、
本発明にかかる(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜においては、
膜厚はそれより薄い15A/3Aの組み合わせで、目的を達成
でき、しかもその光感度は4×102 → 4×103 に向上す
るのである。
-Ge:H)n 多層膜は、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜と比較し
て、a-Si:H層がa-SiGe:H層へ変更されたことで、光学ギ
ャップEg= 約1.4eV のa-SiGe:H薄膜を得るためのa-Ge:H
層の膜厚が薄膜化でき、その結果、多層膜の光感度が高
められる。たとえば、Eg=1.42eV の(a-Si:H/a-Ge:H)n多
層膜においては、一周期の膜厚は15A/10A であったが、
本発明にかかる(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜においては、
膜厚はそれより薄い15A/3Aの組み合わせで、目的を達成
でき、しかもその光感度は4×102 → 4×103 に向上す
るのである。
【００１５】本発明においては、非晶質太陽電池の光活
性層に、本発明にかかる(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を適
用することができる。この場合、薄膜形成基板上に p型
もしくは n型の半導体薄膜を1 〜100nm 形成し、その上
に p型もしくは n型のドーパントを1015〜1018cm-3、含
有する弱ドープa-Si:H薄膜またはa-SiC:H 薄膜を5 〜30
nm形成し、さらに、光学ギャップ約1.70〜1.86eVの真性
a-Si:H薄膜を5 〜30nm形成した後、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n
薄膜多層膜を膜厚10〜500nm 形成する。さらに、光学ギ
ャップ約1.70〜1.86eVの真性a-Si:H薄膜を5 〜30nm形成
し、さらにｐ型もしくはｎ型のドーパントを1015〜1018
cm-3、含有する弱ドープa-Si:H薄膜またはa-SiC:H 薄膜
を5 〜30nm形成し、さらにｐ型もしくはｎ型の半導体薄
膜、例えばμｃ−Si:Hやa-Si:H、最後に電極を形成し
て、非晶質太陽電池を形成する。この場合、薄膜形成用
基板については、特に限定される条件はない。薄膜形成
用基板としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ2 、ＺｎＯからなる透
明導電膜付き青板ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラ
ス等、従来用いられている透明導電膜付きガラス基板材
料が有用であるが、さらに、金属や導電性を有するプラ
スチックスも薄膜形成基板材料として用いることができ
る。
性層に、本発明にかかる(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を適
用することができる。この場合、薄膜形成基板上に p型
もしくは n型の半導体薄膜を1 〜100nm 形成し、その上
に p型もしくは n型のドーパントを1015〜1018cm-3、含
有する弱ドープa-Si:H薄膜またはa-SiC:H 薄膜を5 〜30
nm形成し、さらに、光学ギャップ約1.70〜1.86eVの真性
a-Si:H薄膜を5 〜30nm形成した後、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n
薄膜多層膜を膜厚10〜500nm 形成する。さらに、光学ギ
ャップ約1.70〜1.86eVの真性a-Si:H薄膜を5 〜30nm形成
し、さらにｐ型もしくはｎ型のドーパントを1015〜1018
cm-3、含有する弱ドープa-Si:H薄膜またはa-SiC:H 薄膜
を5 〜30nm形成し、さらにｐ型もしくはｎ型の半導体薄
膜、例えばμｃ−Si:Hやa-Si:H、最後に電極を形成し
て、非晶質太陽電池を形成する。この場合、薄膜形成用
基板については、特に限定される条件はない。薄膜形成
用基板としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ2 、ＺｎＯからなる透
明導電膜付き青板ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラ
ス等、従来用いられている透明導電膜付きガラス基板材
料が有用であるが、さらに、金属や導電性を有するプラ
スチックスも薄膜形成基板材料として用いることができ
る。
【００１６】以上、総括するに、本発明においては、水
素化非晶質シリコンゲルマニウム薄膜を形成する場合、
容量結合型プラズマＣＶＤ装置の反応室内に、a-SiGe:H
薄膜形成においては、モノシランもしくはジシランとい
ったシラン系ガスのうちの１種類のガスおよび、モノゲ
ルマンもしくはジゲルマンといったゲルマン系ガスのう
ちの１種類のガスを反応室内に導入し、ガスをRF電力に
よって分解し、基板に薄膜堆積を行う。
素化非晶質シリコンゲルマニウム薄膜を形成する場合、
容量結合型プラズマＣＶＤ装置の反応室内に、a-SiGe:H
薄膜形成においては、モノシランもしくはジシランとい
ったシラン系ガスのうちの１種類のガスおよび、モノゲ
ルマンもしくはジゲルマンといったゲルマン系ガスのう
ちの１種類のガスを反応室内に導入し、ガスをRF電力に
よって分解し、基板に薄膜堆積を行う。
【００１７】また、次のa-Ge:H薄膜を形成する場合にお
いては、モノゲルマンもしくはジゲルマンといったゲル
マン系ガスのうちの１種類のガスおよび、好ましくはド
ーピングガスとしてジボランを反応室内に導入し、ガス
をRF電力によって分解し、基板に薄膜堆積を行う。な
お、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜のa-SiGe:H層の膜厚を d
SiGe=1nm〜5nm とし、a-Ge:H層の膜厚ついては、 dGe=
0.1nm〜0.7nm の膜厚で2層以上にわたって交互に積層
し、薄膜多層膜とすることにより、Ge/(Si+Ge)膜中原子
構成比を約30〜45% とすることが好ましい。
いては、モノゲルマンもしくはジゲルマンといったゲル
マン系ガスのうちの１種類のガスおよび、好ましくはド
ーピングガスとしてジボランを反応室内に導入し、ガス
をRF電力によって分解し、基板に薄膜堆積を行う。な
お、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜のa-SiGe:H層の膜厚を d
SiGe=1nm〜5nm とし、a-Ge:H層の膜厚ついては、 dGe=
0.1nm〜0.7nm の膜厚で2層以上にわたって交互に積層
し、薄膜多層膜とすることにより、Ge/(Si+Ge)膜中原子
構成比を約30〜45% とすることが好ましい。
【００１８】以上のごとくして、本発明に従えば、光学
ギャップ1.4 〜1.5eV における膜において、これまでに
得られなかった高い光感度を有する(a-SiGe:H/a-Ge:H)n
多層膜を得ることができるのである。また、この(a-SiG
e:H/a-Ge:H)n多層膜の両側に、光学ギャップ約1.77eV程
度の真性a-Si:H薄膜を5 〜30nm設け、非晶質太陽電池の
光活性層に適用することにより、短絡光電流(AM-1.5,10
0mW/cm2 光源下測定)が20mA/cm2以上で、曲線因子の高
い、また、光安定性の高い非晶質太陽電池を作製するこ
とが可能となったのである。以下、実施例により本発明
の実施の態様の一例を説明する。
ギャップ1.4 〜1.5eV における膜において、これまでに
得られなかった高い光感度を有する(a-SiGe:H/a-Ge:H)n
多層膜を得ることができるのである。また、この(a-SiG
e:H/a-Ge:H)n多層膜の両側に、光学ギャップ約1.77eV程
度の真性a-Si:H薄膜を5 〜30nm設け、非晶質太陽電池の
光活性層に適用することにより、短絡光電流(AM-1.5,10
0mW/cm2 光源下測定)が20mA/cm2以上で、曲線因子の高
い、また、光安定性の高い非晶質太陽電池を作製するこ
とが可能となったのである。以下、実施例により本発明
の実施の態様の一例を説明する。
【００１９】
（実施例１）図１に示す構成の、プラズマＣＶＤ法を用
いて、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を石英基板上に形成し
た。RF電源の周波数は、13.56 ＭＨｚを使用した。a-Si
Ge:H層およびa-Ge:H層はそれぞれ、モノシラン、モノゲ
ルマンおよび、モノゲルマン、水素希釈1ppm濃度のジボ
ランを用いて成膜を行い、これらの原料ガスは、シーケ
ンサーにより順次、交互にマスフローコントローラおよ
びシーケンサー制御バルブ13を介して反応室に供給し
た。a-Ge:H層形成時のモノゲルマン、水素希釈ジボラン
(1ppm)の混合比はGeH4:(B2H6(1ppm)/H2)=5:1として行っ
た。原料ガスは所定の圧力に制御されたあと、RF電極に
高周波電力を印加して、所定時間放電を行い、各薄膜形
成後、反応室内を9 ×10-7Torrに真空排気した。a-SiG
e:H層/ a-Ge:H層/ a-SiGe:H層・・・なる形成工程を繰
り返えし行い、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を形成した。
a-SiGe:H層、a-Ge:H層の厚みとしては、(dSiGe=1.5nm/d
Ge=0.3nm) の組み合わせで作製を行った。a-SiGe:H層、
a-Ge:H層の形成温度は、160 ℃で行った。形成圧力はそ
れぞれの成膜において、0.15Torr、0.10Torrとした。RF
電力密度は、6mW/cm2 で行った。RF電極の大きさはφ10
cmである。この時のa-SiGe:H層の堆積速度としては、膜
厚、約300nm のa-SiGe:H薄膜形成時の堆積速度のデータ
から、約0.3 Å/sと見積もられ、同様に、a-Ge:H層の堆
積速度としては、約0.4 Å/sと見積もられた。得られた
(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の膜厚は250 〜300nm であっ
た。
いて、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を石英基板上に形成し
た。RF電源の周波数は、13.56 ＭＨｚを使用した。a-Si
Ge:H層およびa-Ge:H層はそれぞれ、モノシラン、モノゲ
ルマンおよび、モノゲルマン、水素希釈1ppm濃度のジボ
ランを用いて成膜を行い、これらの原料ガスは、シーケ
ンサーにより順次、交互にマスフローコントローラおよ
びシーケンサー制御バルブ13を介して反応室に供給し
た。a-Ge:H層形成時のモノゲルマン、水素希釈ジボラン
(1ppm)の混合比はGeH4:(B2H6(1ppm)/H2)=5:1として行っ
た。原料ガスは所定の圧力に制御されたあと、RF電極に
高周波電力を印加して、所定時間放電を行い、各薄膜形
成後、反応室内を9 ×10-7Torrに真空排気した。a-SiG
e:H層/ a-Ge:H層/ a-SiGe:H層・・・なる形成工程を繰
り返えし行い、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を形成した。
a-SiGe:H層、a-Ge:H層の厚みとしては、(dSiGe=1.5nm/d
Ge=0.3nm) の組み合わせで作製を行った。a-SiGe:H層、
a-Ge:H層の形成温度は、160 ℃で行った。形成圧力はそ
れぞれの成膜において、0.15Torr、0.10Torrとした。RF
電力密度は、6mW/cm2 で行った。RF電極の大きさはφ10
cmである。この時のa-SiGe:H層の堆積速度としては、膜
厚、約300nm のa-SiGe:H薄膜形成時の堆積速度のデータ
から、約0.3 Å/sと見積もられ、同様に、a-Ge:H層の堆
積速度としては、約0.4 Å/sと見積もられた。得られた
(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の膜厚は250 〜300nm であっ
た。
【００２０】以上のごとくして得られた、(a-SiGe:H/a-
Ge:H)n多層膜の光感度（光導電率と暗導電率の比: σp/
σd)の光学ギャップ依存性を図２に示す。これより、a-
SiGe:H層およびa-Ge:H層の光学ギャップとして、(1.6/
1.0eV) 、(1.5/1.0eV) 、(1.47/1.0eV)の組み合わせ
を、膜厚(1.5nm/0.3nm) にて形成を行うと、光学ギャッ
プとしてEg=1.49 、1.45、1.42eVの(a-SiGe:H/a-Ge:H)n
多層膜の光学ギャップが得られることがわかる。
Ge:H)n多層膜の光感度（光導電率と暗導電率の比: σp/
σd)の光学ギャップ依存性を図２に示す。これより、a-
SiGe:H層およびa-Ge:H層の光学ギャップとして、(1.6/
1.0eV) 、(1.5/1.0eV) 、(1.47/1.0eV)の組み合わせ
を、膜厚(1.5nm/0.3nm) にて形成を行うと、光学ギャッ
プとしてEg=1.49 、1.45、1.42eVの(a-SiGe:H/a-Ge:H)n
多層膜の光学ギャップが得られることがわかる。
【００２１】また、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の光感度
は、Eg=1.42eV においては、光感度が 4×103 、Eg=1.4
5eV においては、光感度が 4.1×103 、Eg= 1.49eVにお
いて、光感度が 5×103 と良好な(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多
層膜が得られた。
は、Eg=1.42eV においては、光感度が 4×103 、Eg=1.4
5eV においては、光感度が 4.1×103 、Eg= 1.49eVにお
いて、光感度が 5×103 と良好な(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多
層膜が得られた。
【００２２】（比較例１）実施例１において、a-SiGe:H
層の代わりに、a-Si:H層(Eg=1.77eV、厚み=1.5nm) a-G
e:H層(Eg=1.0eV)の厚みを dGe=0.3、0.4 、0.5nm とし
た場合、Eg=1.52 、1.48、1.39eVの(a-Si:H/a-Ge:H)n多
層膜が得られた。その結果、図２に示すように、光感度
がそれぞれ、 2.8×103 、 1×103 、 1.8×102 と(a-S
iGe:H/a-Ge:H)n多層膜と比較して低めの光感度しか得ら
れなかった。
層の代わりに、a-Si:H層(Eg=1.77eV、厚み=1.5nm) a-G
e:H層(Eg=1.0eV)の厚みを dGe=0.3、0.4 、0.5nm とし
た場合、Eg=1.52 、1.48、1.39eVの(a-Si:H/a-Ge:H)n多
層膜が得られた。その結果、図２に示すように、光感度
がそれぞれ、 2.8×103 、 1×103 、 1.8×102 と(a-S
iGe:H/a-Ge:H)n多層膜と比較して低めの光感度しか得ら
れなかった。
【００２３】（比較例２）実施例１において、Eg=1.6e
V、厚み1.5nm のa-SiGe:H層と、Eg=1.0eV、非常にあつ
い厚み1nm のa-Ge:H層を用いて、Eg=1.42eV 、(a-SiGe:
H/a-Ge:H)n多層膜を形成した結果、 2×102 と低い光感
度しか得られなかった。これは図３より明らかである。
V、厚み1.5nm のa-SiGe:H層と、Eg=1.0eV、非常にあつ
い厚み1nm のa-Ge:H層を用いて、Eg=1.42eV 、(a-SiGe:
H/a-Ge:H)n多層膜を形成した結果、 2×102 と低い光感
度しか得られなかった。これは図３より明らかである。
【００２４】（比較例３）実施例１において、Eg=1.47e
V の(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜のa-Ge:H層形成時のモノ
ゲルマンと水素希釈1ppmジボランガス混合比として、5:
0( ジボラン0ppm)および5:60( ジボラン12 ppm )の割
合で(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を形成した。その結果、
Eg=1.47 、光感度=2×103 およびEg=1.42 、光感度=5×
102 と低い光感度が得られた。この結果を図４に示す。
V の(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜のa-Ge:H層形成時のモノ
ゲルマンと水素希釈1ppmジボランガス混合比として、5:
0( ジボラン0ppm)および5:60( ジボラン12 ppm )の割
合で(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を形成した。その結果、
Eg=1.47 、光感度=2×103 およびEg=1.42 、光感度=5×
102 と低い光感度が得られた。この結果を図４に示す。
【００２５】（比較例４）実施例１において、Eg=1.47e
V の(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜のa-Ge:H層形成時以外に
も、a-SiGe:H層についても、モノシランと水素希釈10pp
m ジボランガス混合比として、5:1 の割合で、(a-SiGe:
H/a-Ge:H)n多層膜を形成した。その結果、Eg=1.42 、光
感度は 1×103 であった。
V の(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜のa-Ge:H層形成時以外に
も、a-SiGe:H層についても、モノシランと水素希釈10pp
m ジボランガス混合比として、5:1 の割合で、(a-SiGe:
H/a-Ge:H)n多層膜を形成した。その結果、Eg=1.42 、光
感度は 1×103 であった。
【００２６】（実施例２）実施例１に示される条件にお
いて作製した(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を非晶質太陽電
池の光活性層に適用した。非晶質太陽電池の構成として
は、SnO2透明導電性ガラス基板/p+. a-SiC:H膜(10nm)/
p -.a-SiC:H 膜(6nm)/a-Si:H膜(15nm)/(a-SiGe:H/a-Ge:
H)n 多層膜(130nm)/a-Si:H膜(15nm)/n-.a-Si:H膜(4nm)/
n +.μc-Si:H膜(40nm)/ITO(20nm)/Ag(100nm)とした。用
いた(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜は実施例１に示した、Eg
=1.42 、1.45、1.49eVの薄膜を適用した。その結果、短
絡光電流 20mA/cm2 以上、初期変換効率η=9.0% 以上の
非晶質太陽電池が得られた。特に光活性層にEg=1.45eV
の(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を用いた非晶質太陽電池の
初期特性としては、開放端電圧0.750V、短絡光電流20.2
mA/ cm2 、曲線因子0.680 、光電変換効率10.3% また、
１年間屋外暴露相当加速光照射試験後における劣化後変
換効率として、8.5%、短絡光電流20.0 mA/cm2 を得て、
１年間屋外暴露相当加速光照射試験後、短絡光電流20mA
/ cm2 、変換効率8%を超える非晶質太陽電池を形成でき
た。
いて作製した(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を非晶質太陽電
池の光活性層に適用した。非晶質太陽電池の構成として
は、SnO2透明導電性ガラス基板/p+. a-SiC:H膜(10nm)/
p -.a-SiC:H 膜(6nm)/a-Si:H膜(15nm)/(a-SiGe:H/a-Ge:
H)n 多層膜(130nm)/a-Si:H膜(15nm)/n-.a-Si:H膜(4nm)/
n +.μc-Si:H膜(40nm)/ITO(20nm)/Ag(100nm)とした。用
いた(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜は実施例１に示した、Eg
=1.42 、1.45、1.49eVの薄膜を適用した。その結果、短
絡光電流 20mA/cm2 以上、初期変換効率η=9.0% 以上の
非晶質太陽電池が得られた。特に光活性層にEg=1.45eV
の(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を用いた非晶質太陽電池の
初期特性としては、開放端電圧0.750V、短絡光電流20.2
mA/ cm2 、曲線因子0.680 、光電変換効率10.3% また、
１年間屋外暴露相当加速光照射試験後における劣化後変
換効率として、8.5%、短絡光電流20.0 mA/cm2 を得て、
１年間屋外暴露相当加速光照射試験後、短絡光電流20mA
/ cm2 、変換効率8%を超える非晶質太陽電池を形成でき
た。
【００２７】（比較例５）実施例２で形成した非晶質太
陽電池において、a-SiGe:H層のかわりに、Eg=1.77eV の
a-Si:H層を1.5nm 用いて形成したEg=1.48eV の(a-Si:H/
a-Ge:H)n多層膜を光活性層に用いたところ、非晶質太陽
電池の初期特性としては、それぞれ、短絡光電流 19.0m
A/cm2 、開放端電圧0.753V、曲線因子0.593 、光電変換
効率8.48%また、 1年間屋外暴露相当加速光照射試験後
における劣化後変換効率として、7.38% 、短絡光電流 1
8.2mA/cm2 と低い特性の非晶質太陽電池が得られた。
陽電池において、a-SiGe:H層のかわりに、Eg=1.77eV の
a-Si:H層を1.5nm 用いて形成したEg=1.48eV の(a-Si:H/
a-Ge:H)n多層膜を光活性層に用いたところ、非晶質太陽
電池の初期特性としては、それぞれ、短絡光電流 19.0m
A/cm2 、開放端電圧0.753V、曲線因子0.593 、光電変換
効率8.48%また、 1年間屋外暴露相当加速光照射試験後
における劣化後変換効率として、7.38% 、短絡光電流 1
8.2mA/cm2 と低い特性の非晶質太陽電池が得られた。
【００２８】（比較例６）実施例２で形成した非晶質太
陽電池において、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の代わりに
Eg=1.45eV のa-SiGe:H薄膜を光活性層に適用したとこ
ろ、非晶質太陽電池の初期特性として、短絡光電流 20.
3mA/cm2 、光電変換効率8.46% であったが、1年間屋外
暴露相当加速光照射試験後における劣化後変換効率とし
て、7.03% 、短絡光電流 19.5mA/cm2 、と光安定性が低
い、非晶質太陽電池が得られた。
陽電池において、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の代わりに
Eg=1.45eV のa-SiGe:H薄膜を光活性層に適用したとこ
ろ、非晶質太陽電池の初期特性として、短絡光電流 20.
3mA/cm2 、光電変換効率8.46% であったが、1年間屋外
暴露相当加速光照射試験後における劣化後変換効率とし
て、7.03% 、短絡光電流 19.5mA/cm2 、と光安定性が低
い、非晶質太陽電池が得られた。
【００２９】（比較例７）実施例２で形成した非晶質太
陽電池において、a-Ge:H層の膜厚を0.1nm 、1nmとし
て、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を膜厚、約120nm に形成
し、非晶質太陽電池の光活性層に適用した。非晶質太陽
電池の初期特性としては、それぞれ、初期光電変換効率
7.95% 、6.10% 、短絡光電流 19.0 、18.0mA/ cm2 、ま
た、 1年間屋外暴露相当加速光照射試験後における劣化
後変換効率として、6.79% 、4.86% 短絡光電流 18.3 、
17.2mA/ cm2 、と低い特性の非晶質太陽電池しか得られ
なかった。
陽電池において、a-Ge:H層の膜厚を0.1nm 、1nmとし
て、(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜を膜厚、約120nm に形成
し、非晶質太陽電池の光活性層に適用した。非晶質太陽
電池の初期特性としては、それぞれ、初期光電変換効率
7.95% 、6.10% 、短絡光電流 19.0 、18.0mA/ cm2 、ま
た、 1年間屋外暴露相当加速光照射試験後における劣化
後変換効率として、6.79% 、4.86% 短絡光電流 18.3 、
17.2mA/ cm2 、と低い特性の非晶質太陽電池しか得られ
なかった。
【００３０】
【発明の効果】a-Si:H層の代わりにa-SiGe:H層を用い、
a-Ge:H層に好ましくは、微量のジボランガスのドーーピ
ングを行った(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜において、a-G
e:H層の設計膜厚を0.2nm 以上、0.7nm 以下の厚みとす
ることにで、従来よりも高い光感度を有する(a-SiGe:H/
a-Ge:H)n多層膜が形成できる。またこの(a-SiGe:H/a-G
e:H)n多層膜を非晶質太陽電池の光活性層に用いること
により、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜を用いた非晶質太陽電
池よりも曲線因子、光電変換効率が向上する。
a-Ge:H層に好ましくは、微量のジボランガスのドーーピ
ングを行った(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜において、a-G
e:H層の設計膜厚を0.2nm 以上、0.7nm 以下の厚みとす
ることにで、従来よりも高い光感度を有する(a-SiGe:H/
a-Ge:H)n多層膜が形成できる。またこの(a-SiGe:H/a-G
e:H)n多層膜を非晶質太陽電池の光活性層に用いること
により、(a-Si:H/a-Ge:H)n多層膜を用いた非晶質太陽電
池よりも曲線因子、光電変換効率が向上する。
【図１】本発明に用いた成膜装置の概略図
【図２】(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜および(a-Si:H/a-G
e:H)n多層膜の光感度の光学ギャップ依存性を示す図
e:H)n多層膜の光感度の光学ギャップ依存性を示す図
【図３】(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の光感度の光学ギャ
ップ依存性を示す図
ップ依存性を示す図
【図４】(a-SiGe:H/a-Ge:H)n多層膜の光感度の光学ギャ
ップ依存性を示す図
ップ依存性を示す図
【図５】GeH4流量と光学ギャップの関係を示す図
【図６】膜中Ge量と光学ギャップの関係を示す図
１ 反応室 ２ 基板 ３ アノード電極 ４ 基板加熱ヒーター ５ RF電極 ６ アースシールド ７ 絶縁セラミックス ８ マスフローコントローラー ９ 排気系 10 高周波電源 11 電圧計 12 ローパスフィルター 13 シーケンサー制御バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 伸 神奈川県横浜市栄区笠間町1190番地 三井 東圧化学株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に、水素化非晶質シリコンゲルマ
ニウム層(a-SiGe:H)と水素化非晶質ゲルマニウム層(a-G
e:H)とを２層以上交互に積層形成してなることを特徴と
する多層膜構造の非晶質合金半導体薄膜(a-SiGe:H(膜
厚:dSiGe)/ a-Ge:H(膜厚:dGe))n (n≧２) であって、該
水素化非晶質ゲルマニウム層(a-Ge:H)の膜厚 dGeが、
０．２nm以上、０．７nm以下のものであることを特徴と
する非晶質合金半導体薄膜。 - 【請求項２】 水素化非晶質ゲルマニウム層の形成時に
のみ、ジボランガスのドーピングを行うことを特徴とす
る請求項１記載の非晶質合金半導体薄膜。 - 【請求項３】 請求項２記載の非晶質合金半導体薄膜を
光活性層に用いた非晶質太陽電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7319905A JPH09162427A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 非晶質合金半導体薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7319905A JPH09162427A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 非晶質合金半導体薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162427A true JPH09162427A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18115545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7319905A Pending JPH09162427A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 非晶質合金半導体薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162427A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011018884A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Korea Iron & Steel Co Ltd | 光起電力装置及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7319905A patent/JPH09162427A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011018884A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Korea Iron & Steel Co Ltd | 光起電力装置及びその製造方法 |
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