JPH10502490A

JPH10502490A - 不動態化された表面を有する半導体素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10502490A
Application number: JP7526077A
Authority: JP
Inventors: シェフトハラー、マルティン; ブレンデル、ロルフ; ベルナー、ユルゲン
Original assignee: マックス − プランク − ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルンク・デア・ビッセンシャフテン・エー・ファー
Priority date: 1994-04-09
Filing date: 1995-04-07
Publication date: 1998-03-03
Also published as: WO1995028009A1; DE4412297A1; DE4412297C2; EP0755574A1

Abstract

(57)【要約】半導体素子（１）の表面は、電荷（３）が、例えば、半導体素子の表面に置かれた酸化物層のような絶縁体層の上に、コロナ放電によりスプレーされるような態様で不動態化される。電荷は、表面近傍で半導体の電子バンドのベンディングを引き起こし、その結果として、電荷キャリアの一つのタイプの空乏化が高い欠陥表面区域で引き起こされる。その代わりとして、エレクトレットが半導体表面に適用される。このように製造された半導体素子は、高い精度での電子のバルク寿命の測定を可能とする。太陽電池製造における用途も存在する。

Description

【発明の詳細な説明】不動態化された表面を有する半導体素子およびその製造方法本発明は、請求項１の前提部分で述べられるような半導体素子の製造方法、および半導体材料中の電子の寿命の測定方法に関する。半導体における電子とホールのような自由荷電キャリアの寿命は、材料を特徴づけることにおいて、および部品の製造のような潜在的な用途のために重要なパラメータである。単結晶半導体材料の場合、電子及びホールの寿命は、帯間再結合、オージェ再結合および不純物（または不完全）再結合により決定される。その程度は、直接半導体の場合はｎｓの範囲であり、間接バンドギャップを有する半導体ではμｓの範囲である。材料を特徴づけることにおける目的は、できるだけ曖昧でなく寿命を決定すること、および荷電キャリア濃度、不純物濃度またはバンド間隔等のような他の材料パラメータにそれを関係づけることである。潜在的な用途に関して、すなわち、半導体部品の製造において、主要なことは、ほとんど、可能ならば再結合を避けること、すなわち、自由荷電キャリアの寿命を増加させ、部品の特性、例えば太陽電池の効率を増すことである。太陽電池とフォトダイオードの場合、光学的に生じた荷電キャリアの再結合は、それは直接に（バンド−バンド）又は再結合中心を介して、部品の効率を減少させる損失因子を表す。ある場合、例えば高効率部品の場合、他方では、再結合を増加させることへの要求がある。したがって、特に、例えば表面での再結合をコントロールしてそれを可逆的に修正することにより、荷電キャリアの寿命の調節を可能にする方法が望まれる。半導体材料のバルクにおいて及び当該の材料に依存して、帯間再結合又はオージェ再結合の放射のために、荷電キャリアの再結合時間の上限がある。不純物濃度が増加すると、再結合中心として作用する不純物によって、再結合が増加する。その表面では、ダングリングボンドが生じる。したがって、表面が覆われていない半導体素子の場合、表面に近い層における再結合寿命は、バルク中に比べてかなり短く、まさに表面で最低点に達する。これは、太陽電池のような部品のエネルギー利得の減少に加えて、寿命測定においても不利な点である。というのは、瞬間的な、例えば，レーザーによる光学的短時間励起（ｌａｓｅｒ−ｏｐｔｉｃａｌｓｈｏｒｔ−ｔｉｍｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）により生じる荷電キャリアの濃度について測定される一時的降下が、バルクの寿命だけでなく表面の寿命も含むので、それぞれの場合の寿命が、なされるにしても、複雑なフィッティング操作によって確証され得るからである。この問題に対抗して、従来技術は、ほとんどの場合において表面の不動態化を提供する。これは、例えば、シリコンへの二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）のように、半導体表面に酸化物層を熱的に適用することによりなされるかもしれない。この点において、しかしながら、一般的に、表面の不動態化の品質は、より高い熱成長の処理温度で増加する。しかしながら、高温を用いることは、多くの半導体部品を処理することにおいて、望ましくない。他の方法は、表面の電子欠陥が水素を適用することにより飽和される、水素不動態化法である。この方法は、例えば太陽電池の研究において、広く適用されている。この方法の欠点は、一つには、危険であり、それ以外には、水素が限られた時間しかサンプル表面に留められたままでいないために耐久性がないＨＦ酸処理に、サンプルが晒される必要があることである。引用される方法は、上記に加え、さらなる不利益を有する。熱的な酸化物層の適用は、ケイ素のような自然酸化物を形成する半導体材料の場合のみ可能であって、例えばＧａＡｓについては可能ではない。そしてまた、水素不動態化法は、すべての半導体材料の役に立つわけではない。なおその上に、引用される方法は、表面近傍に位置する非常に薄い端の層中に存在する欠陥に関してのみ効果的であり、材料中の深くに位置する欠陥は殆ど影響されないままである。このように、引用される方法により、表面の再結合は、不十分に及び不釣合なプロセス技術料で、減少され得るだけである。したがって、本発明の目的は、表面の再結合が、公知の方法に比べてより効果的に抑制され、その結果として、処理されるサンプルは可能な限り少なく損傷される半導体素子の製造方法を定義することである。本発明の他の目的は、半導体材料中の電子の寿命の改良された測定方法を定義することである。この目的は、請求項１、１０、１１及び１２の特徴により達成される。好適な態様は、サブクレームで定義される。従来技術とは異なり、本発明は、今までの、複雑で通常はあまり効果的ではない半導体素子の表面近傍の欠陥構造を修正するアプローチとは異なるアプローチをとっている。本発明によると、これら欠陥は、原則としては変化しないままである。しかしながら、半導体中の移動荷電キャリア（電子又はホール）が、再結合中心として作用する欠陥とそれらが再結合する表面近傍の高欠陥区域に侵入することが防止される。本発明によると、これは、半導体素子の表面上に絶縁体層が置かれ、それに電荷が付与されることにおいて達成される。この方法の結果として、トラップ及び再結合中心での高い界面準位密度の場所における荷電キャリア（任意に電子又はホール）の密度が減少する。ＦＩＧ．１は、本発明が、好ましい実施例に基づいて、どのように機能するかを概略的に示している。ＦＩＧ．１Ａから明白なように、酸化物２は、まず、例えばシリコン（Ｓｉ）の半導体サンプル１の上に堆積され、この場合、酸化物はしたがって二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）である。堆積は低温で実施される。もしプロセスが高い温度で実施されると、Ｓｉ／ＳｉＯ₂境界で、予想よりも高い界面準位密度を生じることが認められる。その上、特に、ＧａＡｓのように半導体材料が自然酸化物を全く形成しない場合、他の絶縁体材料（例えば、ガラス、フォトレジスト又はプラスチック）が設置される。これは、例えば、成長プロセスで絶縁体を半導体表面に適用せずに、絶縁体は代わりに最初から別々につくられており、それが電荷を受けとるよりも先に半導体表面に適用されるようにして具体化される。その次に、絶縁体層２の上に、電荷３、例えば電子が付与される。ＦＩＧ．１Ｂに概略的に示されるように、負の荷電キャリアは、半導体の伝導及び価電子帯を上方に曲げる。結果として、電場が半導体素子の内部に形成され、それにより伝導帯中に存在する電子は表面近傍領域からサンプルの内部へと引っ張られる。表面区域は、電荷の極性およびバンドのベンディングに依存して、あるタイプの荷電キャリアを空乏化させられる。ここで、この場合、これらはｐ−導電形Ｓｉ中の少数キャリアとしての電子である。ＦＩＧ．１Ｂの矢印は、光吸収の結果として、どのように電子が価電子帯から伝導帯に励起されるのかを概略的に示しており、バンド端近傍の吸収は単に簡単のためだけに描かれている。光の波長依存侵入深さに依存して、正面からの光が半導体のバンド−ベント表面層へ部分的に入射する場合に、荷電キャリアがつくられる。これらの荷電キャリアは、その次に、電場の影響の下で、非常に素早く、半導体表面から離れた再結合中心の密度が低い領域へとドリフトされる。部分的には、荷電キャリアは、半導体の下層に位置する領域において、ベントしていないバンド構造で、つくられる。バンドベンディングは、これら荷電キャリアがスタートからすぐに表面近傍領域へと拡散することを防ぐ。したがって、寿命の測定において、実質的に、バルク半導体の荷電キャリア寿命のみが測定される。表面再結合は、この方法により、表面近傍の欠陥を構造的に修正する必要なく、効果的に抑制される。酸化物層２は、したがって、低温においてさえ成長され得る。さらに、ほかの不動態層（例えば窒化物）も、酸化物として用いられてもよい。実験により示されるように、荷電キャリアはコロナ放電により、非常に効果的に付与される。このようなコロナ放電において、負の又は正の電位を有する先端は、チャージされた気体の分子が酸化表面にスプレーされるように、サンプル表面から離れて置かれる。例えば、本発明の方法が望まれる種の雰囲気中で実施されるとき、イオン化された形の他の元素又は化合物を絶縁体表面に適用することも考えられる。実験では、およそ１Ωｃｍの電気抵抗率を有する２８０ｍｍの厚さのｐ−伝導Ｓｉウエハが用いられ、それに、１０００°近辺の温度で熱酸化物が適用された。しかしながら、この酸化物は、Ｓｉ／ＳｉＯ₂境界表面の品質に関してさらには最適化されなかった。それにもかかわらず、コロナ放電による絶縁体層の負の又は正のチャージングにより、半導体の表面区域の近くで１ＭＶ／ｃｍを超える電場をつくることが可能であった。測定された有効荷電キャリア寿命（励起波長１．０４６μｍ）は、それによって１７μｓ（チャージしていないウエハの両側の表面）から８３３μｓ（チャージしたウエハの両側の表面）へと増加した。後者の値は、用いられたサンプル中の荷電キャリアのバルク寿命をおそらく良い近似で示している。したがって、正の電荷も付与されてもよく、電子バンドはそのとき、もちろん、反対の方向に曲がる。寿命測定のために、上述の方法が用いられ、まず任意の半導体材料サンプルについて非常に正確にバルク寿命を決定し、その次に、同じサンプルで、既知のバルク寿命の助けを借りて、サンプル上に置かれた金属又は絶縁層上の荷電キャリアの表面寿命を決定する。この目的のために、ウエハはまず両面に絶縁体又は酸化物層が設けられ、それに、すでに記述されたように、電荷が付与される。寿命測定がその次に実施され、それは実質的にバルク寿命を与える。もし、例えばすでに存在する酸化物層の一つにおける表面寿命が測定される必要があるとすると、これは、単に、すでにそこに存在する電荷の再除去を必要とし、その上に新しい寿命測定がなされ得る。この測定はその次に有効寿命を供給し、それから既知のバルク寿命によって、対応する酸化物層での表面寿命が比較的簡単に決定され得る。もし、他方で、さらに適用される完全に新しい層での再結合特性が測定される必要があるとすると、酸化物層はサンプルの一方の側からエッチングにより除去される必要があり、酸化物層の代わりに、例えば金属層や他の選ばれる絶縁体層が適用される。新たな寿命測定がなされるとき、新たに適用される層の表面寿命が、有効寿命及び既知のバルク寿命から、すでに上述されたように、比較的簡単に確証され得る。このようにして、寿命測定についてこれまでに記述された方法は、すでに完全に適用され得る。太陽電池の分野での適用の場合、さらに、スプレーされた電荷が長期間酸化物表面に留められたままでいることを確実にする必要がある。これは、例えば、ＦＩＧ．１Ａに示されるように、付加的な被覆層４を適用することにより保証されてもよい。この被覆層４は、例えば熱的に成長させられてもよい。それはまた、絶縁体層２に適用され、例えば接着によりそこに結合された絶縁体板により構成されてもよい。しかしながら、被覆層４はまた、例えばプラスチックフィルムであってもよい。その上、被覆層４は、ＳｉＣやダイアモンドのような広いバンドギャップを有する他の材料からなるものでもよい。しかしながら、記述された方法は、太陽電池について重要であるだけでなく、一般に、例えばフォトダイオードや高周波部品のようなすべての部品について重要であって、その機能は表面の再結合をセットすることにより改良され得る。本発明の方法の一つの本質的な利点は、表面再結合が効果的に減少させられるのに、半導体サンプルが、不動態化の間に、全く物理的な損傷を受けないことである。不動態化のために、チャージングによって、半導体の表面近傍の領域における電界効果を利用するために、例えば、二酸化ケイ素やガラスのような任意の絶縁体が使用され得るということは、すでに上述された。エレクトレットと呼ばれるものも非常に有望であって、それは、例えば、マイクロフォンで適用され、実際的にはほとんど、例えばポリマー（それは莫大な種類が存在し、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、Ｈｏｓｔａｐｈａｎ、Ｍｙｌａｒ、ＴｅｆｌｏｎＡＦ等である）のプラスチックのフィルムからなる。エレクトレットは、通常、初期条件において、ランダムな電気双極子モーメントを有しており、それは、永久電気双極子モーメントをつくりだすために、例えば、電場の適用により配向され得る。しかしながら、配向は、コロナ放電によっても得られ、付与される電荷はその後除去される。例えば通常のＨＦへの浸漬やその類似による、界面準位密度を概算でＤ_it＜１０¹³又は１０¹²ｃｍ^-2ｅｖ^-1に減少させるための、半導体表面の適当な前処理の後に、バンドベンディングが、チャージされたエレクトレットを適用することにより、可能にされるべきである（バンドベンディングの程度は表面のリチャージャブルな準位密度に依存する）。シリコンウエハ上の酸化物をチャージする段階的な試験（例えばΔＱ＝２×１０¹¹ｃｍ^-2の電気素量のステップで）は、それぞれのステップの後で測定された寿命τが、特性プロファイルτ（Ｑ）を示すことを明らかにした。具体的には、ｐシリコンの寿命は、まず小さくなり、次に最小値を通過した後、飽和するまで劇的に増加した（十分に良好な表面の不動態化の存在下で）。この解釈は以下の通りである。知られているように、シリコン上の熱的な酸化物は、酸化物のバルク中にいつも正の酸化物電荷を有している。この結果として、半導体表面近傍のバンドは、ｐ−シリコンの場合、すでに空乏の方向に曲げられている。部品中で重要な役割を有するこの酸化物の電荷を決定するための標準的な方法は、接触Ｃ −Ｖ測定（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇＣ−Ｖｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）である。酸化物表面のチャージングのために、それはこの場合は負であるが、シリコンのバンドは、空乏状態からフラットバンド状態へと初めに移動させられ、その結果として、表面再結合が増加する、すなわち、測定されるキャリア電荷寿命の持続期間は減少する。しかしながら、バンドがエンハンスメント状態に入ると直ぐに、再結合シンク（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｉｎｋ）は結局実際的に完全に削除される。したがって、寿命τ（Ｑ）のプロファイルは、酸化物のチャージ、準位密度、不純物のキャリアチャージトラップ断面、半導体のバンドギャップにおける再結合レベルのエネルギー位置等、のような境界パラメータを示し、半導体技術には大変重要であって、それはモデルシミュレーションにより少なくとも部分的に定量可能であるべきである。したがって、段階的なコロナ不動態化での寿命測定から酸化物を特徴づけることは、存在する方法に対して非抵触の代替手段である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年３月１４日【補正内容】明細書不動態化された表面を有する半導体素子およびその製造方法本発明は、半導体材料における自由荷電キャリアの寿命測定方法及び装置に関する。半導体における電子とホールのような自由荷電キャリアの寿命は、材料を特徴付けることにおいて、および部品の製造のような潜在的な用途のために重要なパラメータである。単結晶半導体材料の場合、電子及びホールの寿命は、帯間再結合、オージェ再結合および不純物（または不完全）再結合により決定される。その程度は、直接半導体の場合はｎｓの範囲であり、間接バンドギャップを有する半導体ではμｓの範囲である。材料を特徴付けることにおける目的は、できるだけ曖昧でなく寿命を決定すること、および荷電キャリア濃度、不純物濃度またはバンド間隔等のような他の材料パラメータにそれを関係づけることである。潜在的な用途に関して、すなわち、半導体部品の製造において、主要なことは、ほとんど、可能ならば再結合を避けること、すなわち、自由荷電キャリアの寿命を増加させ、部品の特性、例えば太陽電池の効率を増すことである。太陽電池とフォトダイオードの場合、光学的に生じた荷電キャリアの再結合は、それは直接に（バンド−バンド）又は再結合中心を介して、部品の効率を減少させる損失因子を表す。しかしながら、高温を用いることは、多くの半導体部品を処理することにおいて、望ましくない。他の方法は、表面の電子欠陥が水素を適用することにより飽和される、水素不動態化法である。この方法は、例えば太陽電池の研究において、広く適用されている。この方法の欠点は、一つには、危険であり、それ以外には、水素が限られた時間しかサンプル表面に留められたままでいないために耐久性がないＨＦ酸処理に、サンプルが晒される必要があることである。引用される方法は、上記に加え、さらなる不利益を有する。熱的な酸化物層の適用は、ケイ素のような自然酸化物を形成する半導体材料の場合のみ可能であって、例えばＧａＡｓについては可能ではない。そしてまた、水素不動態化法は、すべての半導体材料の役に立つわけではない。なおその上に、引用される方法は、表面近傍に位置する非常に薄い端の層中に存在する欠陥に関してのみ効果的であり、材料中の深くに位置する欠陥は殆ど影響されないままである。このように、引用される方法により、表面の再結合は、不十分に及び不釣合なプロセス技術料で、減少され得るだけである。出版物「２３ｒｄＩＥＥＥＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｌｉｃＳｐｅｃｉａｌｉｓｔｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ、ＫＹ、米国、１９９３年３月、３１５〜３２０頁）には、シリコン太陽電池における少数の荷電キャリアの寿命を測定する方法が記述されており、その中で、Ｓｉ表面はＳｉＯ₂ の層によりコートされている。特許ＵＳ−Ａ−４３４３９６２は、光に対向する表面に正にチャージした酸化物層を含む太陽電池を開示しており、その結果としてｎエミッタ中の再結合暗電流が抑制される。本発明の目的は、半導体材料中の自由荷電キャリアの寿命を測定する改良された方法だけでなくその方法を実施するための装置を定義することにある。この目的は、請求項１、１１及び１３の主題により達成される。好適な態様は、従属項で定義される。実験により示されるように、荷電キャリアはコロナ放電により、非常に効果的に付与される。このようなコロナ放電において、負の又は正の電位を有する先端は、チャージされた気体の分子が酸化表面にスプレーされるように、サンプル表面から離れて置かれる。例えば、本発明の方法が望まれる種の雰囲気中で実施されるとき、イオン化された形の他の元素又は化合物を絶縁体表面に適用することも考えられる。実験では、およそ１Ωｃｍの電気抵抗率を有する２８０ｍｍの厚さのｐ−伝導Ｓｉウエハが用いられ、それに、１０００℃近辺の温度で熱酸化物が適用された。しかしながら、この酸化物は、Ｓｉ／ＳｉＯ₂境界表面の品質に関してさらには最適化されなかった。それにもかかわらず、コロナ放電による絶縁体層の負の又は正のチャージングにより、半導体の表面区域の近くで１ＭＶ／ｃｍを超える電場をつくることが可能であった。測定された実効荷電キャリア寿命（励起波長１．０４６μｍ）は、それによって１７μｓ（チャージしていないウエハの両側の表面）から８３３μｓ（チャージしたウエハの両側の表面）へと増加した。後者の値は、用いられたサンプル中の荷電キャリアのバルク寿命をおそらく良い近似で示している。したがって、正の電荷も付与されてもよく、電子バンドはそのとき、もちろん、反対の方向に曲がる。寿命測定について、上述の方法が用いられ、まず任意の半導体材料サンプルについて非常に正確にバルク寿命を決定し、その次に、同じサンプルで、公知のバルク寿命の助けを借りて、サンプル上に置かれた金属又は絶縁層上の荷電キャリアの表面寿命を決定する。この目的のために、ウエハはまず両面に絶縁体又は酸化物層が設けられ、それに、すでに記述されたように、電荷が付与される。請求の範囲１．半導体サンプルの表面が少なくとも部分的に電気絶縁体（２）によりコートされており、前記半導体サンプルの自由荷電キャリアが、少なくとも部分的に前記サンプルの表面近傍領域からバルクへと移されるように、寿命測定の前に前記絶縁体層（２）に電荷を付与することにより電場を形成することを特徴とする、こととして知られている測定方法により、少なくとも一つの寿命測定が実施される半導体サンプルにおける自由荷電キャリアの寿命の決定方法。２．前記荷電キャリアが前記サンプルのバルクへと完全に移されるように、前記電場が形成される請求項１に記載の方法。３．幾つかの寿命測定が実施され、前記半導体サンプルの前記自由荷電キャリアがそれぞれ前記サンプルのバルク中に移されるように、前記半導体サンプル表面の近傍で前記半導体のバンドベンディングが段階的に変化するように、前記絶縁体層（２）に付与される電荷の量がそれぞれの寿命測定の前に変えられる請求項１に記載の方法。４．前記電荷（３）がコロナ放電により付与されることを特徴とする請求項１、２又は３のいずれかに記載の方法。５．前記電荷（３）がイオン化された気体分子であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。６．前記絶縁体層（２）が前記半導体材料の酸化物であることを特徴とする上記の請求項のいずれかに記載の方法。７．前記半導体材料がシリコンであり、かつ前記絶縁体層（２）が二酸化ケイ素であることを特徴とする上記の請求項のいずれかに記載の方法。８．前記酸化物が前記半導体サンプル上に０℃〜１２００℃の温度範囲で成長させられることを特徴とする請求項６又は７に記載の方法。９．前記絶縁体層（２）がガラスからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の方法。１０．被覆層（４）が前記絶縁体層（２）及び前記絶縁体層の表面上に存在する前記電荷（３）に適用される、前記方法のさらなる工程により特徴づけられる請求項１に記載の方法。１１．バルク寿命を決定するために、請求項１に記載の方法が、前記荷電キャリアが完全に前記サンプルのバルクへ移されるように実施され、有効荷電キャリア寿命を決定するために、前記寿命測定が電荷がないコーティング領域で実施され、及び表面寿命が有効荷電キャリア寿命及びバルク寿命から決定されることを特徴とする、こととして知られている測定方法により、少なくとも一つの寿命測定が実施される、半導体サンプルと少なくとも部分的に電気絶縁体（２）を含むコーティングとの境界で自由荷電キャリアの表面寿命を決定する方法。１２．前記コーティングが前記絶縁体層（２）であり、かつ前記電荷が除去されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。１３．電荷（３）を前記絶縁体層（２）に付与するためのコロナ放電手段、および荷電キャリア寿命のレーザー光学的な測定手段、とを含む上記の請求項のいずれかに記載の方法を実施するための装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブレンデル、ロルフドイツ連邦共和国、デー − 70180 シュツットガルト、ツェラーシュトラーセ 74 (72)発明者ベルナー、ユルゲンドイツ連邦共和国、デー − 70197 シュツットガルト、フォーゲルサンクシュトラーセ 72

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）電気絶縁体層（２）を半導体素子（１）の表面に適用する工程と、ｂ）電荷（３）を前記絶縁体層（２）の表面に付与する工程と、により特徴づけられる不動態化された表面を具備する半導体素子の製造方法。２．前記方法の工程ｂ）において、前記電荷（３）を前記半導体素子の表面近傍の区域に付与することにより、前記半導体の伝導及び価電子帯のベンディングが生じさせられることを特徴とする請求項１に記載の方法。３．前記工程ｂ）において、前記電荷がコロナ放電により付与されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。４．前記電荷（３）がイオン化された気体分子であることを特徴とする上記の請求項のいずれかに記載の方法。５．前記絶縁体層（２）が前記半導体材料の酸化物であることを特徴とする上記の請求項のいずれかに記載の方法。６．前記半導体材料がシリコンであり、かつ前記絶縁体層（２）が二酸化ケイ素であることを特徴とする請求項１又は５に記載の方法。７．前記方法の工程ｂ）において、前記酸化物が０℃〜１２００℃の温度範囲で成長させられることを特徴とする請求項５に記載の方法。８．前記絶縁体層（２）がガラスからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の方法。９．被覆層（４）が前記絶縁体層（２）及び前記絶縁体層の表面に存在する前記電荷（３）に適用される工程（ｃ）を更に含むことを特徴とする上記の請求項のいずれかに記載の方法。１０．ａ）界面準位密度を減らすために、少なくとも半導体素子の表面の一部分を前処理する工程と、ｂ）前記前処理された前記表面の一部分にエレクトレットを適用する工程と、により特徴づけられる、不動態化された上面を具備する半導体素子の製造方法。１１．ａ）電気絶縁体層（２）を少なくとも半導体材料のサンプル表面の一部分に適用する工程と、ｂ）電荷（３）を前記絶縁体層（２）の表面に付与する工程と、ｃ）寿命を測定する工程と、により特徴づけられる半導体材料中の電子のバルク寿命の測定方法。１２．ａ）界面準位密度を減らすために、少なくとも半導体材料のサンプル表面の一部分を前処理する工程と、ｂ）エレクトレットを前記表面の前記前処理された部分に適用する工程と、ｃ）寿命を測定する工程と、により特徴づけられる半導体材料中の電子のバルク寿命の測定方法。１３．実質的に平面の表面及び前記表面に適用された電気絶縁体層（２）を具備し、前記絶縁体層（２）の表面に付与された電荷（３）により特徴づけられる半導体素子（１）。１４．前記絶縁体層及び前記電荷（３）に適用された被覆層（４）により特徴づけられる請求項１３に記載の半導体素子。１５．前記電気絶縁体が前記半導体材料の酸化物であることを特徴とする請求項１３に記載の半導体素子。１６．前記半導体材料がシリコンであり、かつ前記電気絶縁体が二酸化ケイ素であることを特徴とする請求項１３又は１５に記載の半導体素子。１７．表面に適用された、永久双極子モーメントを具備するエレクトレットを含む半導体素子。１８．電子部品としての請求項１３〜１７のいずれかに記載の半導体素子の使用。１９．前記電子部品が太陽電池であることを特徴とする請求項１８に記載の使用。