JPS58166681A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光照射により電子およびホールを励起して光起
電力を発生する半導体装置％に光電変換装置をレドック
ス（還元−酸化反応用）溶液を含む電解質溶液と一体化
せしめるととｋよ〕、出力の平坦化と電力の貯蔵、さら
に夜間Ｏ電力使用等を行なわしめようとする奄のである
。

従来光電変換装置特に太陽電池においては、光照射によ
って光起電力を発生させることができる。しかしこの太
陽電池は太陽光の照射されている時のみ、その照射強度
に比例して出力が出る九め、晴、くもり等で出力の変動
が大きい。

一般家庭の屋根に設けた場合、夜間照明を行なう際に光
起電力が出ない等の欠点があシ、民生用の実用化には大
きな問題であった。

これらを補なうため二次電池を用いる方法が知られてい
る。しかし二次電池は価格が高く、他の設置場所を必要
とする等の欠点を有していた。

他方レドックス反応が知られてｂる。これは代表的には
水中のＴｉＯ２等の酸化物半導体に光照射を行ない、こ
の面で発生する電子およびホールを利用して、レドック
ス（酸化（オキシディジョン）−還元（リダクション）
反応またはかかる反応を行なう溶液を総称していう）を
行なわせようとするものである。かかるレドックス反応
においては、電解質溶液（電解液という）は電極と電気
化学反応を起させるが、この時この電極が一般的な半導
体特に珪素またはゲルマニュームにおいては、これが酸
化反応または溶解反応をおこしてしまうことがわかっ九
。特にこの半導体が酸化すると、酸化珪素絶縁体を構成
し、電気化学反応は全く不可能になる。

本発明は電解液に接する半導体電極はＰまたはＮ型の導
電型を有し、加えて耐浸触性、耐酸化性を有する炭化珪
素（ＢｉｘＣ１−ｘ０＜ｘ＜１）または■化■化■■を
含む■■■性の窒化珪素（Ｓｉ１Ｎ４−ｘ０＜ｘ＜４）
を用いることを特徴としている。加えてこれら炭化珪素
または窒化珪素は、プラズマ気相法にょシ１００〜５０
０℃の低温で被膜形成をしたアモルファス、５〜１００
Ａの規則性を有するセミアモルファス、さらにマインロ
クリスタル構造を有する非単結晶半導体を用いておシ、
そのためＳｉとＣまたはＮとの化学量論比を調整するこ
とにょシＰまたはＮ型の半導体であってその電気伝導度
は１ｘ１０−９×１０−３（Ωｃｍ）を有する半導体と
することができた。かかる耐触性半導体を用い電解液に
接する半導体を構成せしめたことを特徴とする。

さらに本発明はこの半導体をその一部に有すルＰＩＮ、
ＰＩＮ′Ｎ、ＮＩＰ′Ｐ接合を有せしめ、そこに光照射
をして発生し良電子またはホールと電解液と反応させる
こと、さらに金属電極（Ｍと単に記す）の一主面に前記
ＰＩＮ、ＰＩＮ′Ｎ、ＮＩＰ′Ｐ接合を少なくとも１つ
設け、さらにその裏面にこの金属電極に接するＰまたは
Ｎ型半導体と同一導電型を有する炭化珪素または窒化珪
素半導体層を設けて、ＰＩＮＭＮ、ＮＩＰＭＰ、ＰＩＮ
′ＮＭＮ、ＮＩＰ′ＰＭＰ接合を有せしめ、この裏面の
ＰまたはＮ型半導体に電解液を接せしめることにより、
光照射を主面側で行なう。そこで発生した電子またはホ
ールをＭの裏面に設けられた半導体によ）電解液とレド
ックス反応をさせるいわゆるレドックス反応と光起電力
発生とを一体化したことを特徴としている。

加えて本発明はかかるＰまたはＮ型半導体をかく膜また
はイオン交換膜により分離し、Ｐ型半導体をアノードと
して用い、またＮ型半導体をカソードとして用いたいわ
轡る相補構成を有する半導体装置を構成せしめることに
ょシ、電極反応をアノード、カソードにて相乗して行な
わしめようとしたものである。

以下に図面に従って本発明を記す。

実施例１ この実施例は１つのＰＩＮまたはＮＩＰ接合を有する光
電変換装置に設けられたＰまたはＮ夏型の炭化珪素また
は窒化珪素半導体（ｇ）に水または水溶液が接するレド
ックスフロー電極に関するものである。

特に水溶液系レドックスにおいて水を用いる場合、半導
体がレドックスにＮ層を接しているカソード電極側にて
水素を発生し、またホールを４らうまたは電子を放出す
るアノード電極側である２層側では酸素が発生する。こ
のため光電変換効率の高い１．３〜２．０ｅＶのエネル
ギパンド巾を有するとともにＰＩＮ接合を構成している
非単結晶半導体特にアモルファスまたはセミアモルファ
ス半導体を用い次光電変換装置と一体化して、酸素と水
素とを分離発生させる仁とができた。

また本発明においては、従来よシ知られた白金−酸化チ
タン半導体電極系を用いたレドックス系に比べて大きな
違いを有する。すなわち酸化チタンはエネルギバンド中
が３．２ｅＶを有するため、照射光のうち紫外線のみに
有効に電子・ホール対を作シ分離することができる。こ
の丸め太陽光等の５００ｎｍを中心とする連続光に対し
てはきわめて効率が低い。ま九七の製造において６００
〜８００℃の高温高エネルギを必要とする。

他方本発明においてはＥｇ（エネルギバンド巾）は１．
０−２．５ｅＶを用い、特に照射光で電子・ホールを発
生させるＩ層またはＩＰ、ＩＮ層を構成する活性領域Ｅ
ｇ、１．３〜２．０ｅＶを有する非単結晶の珪素、炭化
珪素、珪化ゲルマニュームを用いた。加えてＰまたはＮ
型半導体層は１．８〜２．５ｅＶの広いＥｇを有する炭
化珪素ま九は窒化珪素を用いたことを他の特徴としてい
る。

すなわちこのうち珪素特にアモルファスま九は５〜１０
０Ａのショートレンジオーダの微結晶を有するセミアモ
ルファス珪素においては、Ｅｇ１．６〜１．９ｅＶを有
するため、光特に太陽光に対し３５００〜５０００Ａの
短波長の光吸収係数が単結晶珪素（Ｅｇ＝１．１ｅＶ）
に比べ１０〜３０倍も短波長側の効率が大きい。加えて
本発明のＰＩＮ接合におけるＩ層（真性または実質的に
真性の導電型）をその短波長側での光吸収係数が２０倍
も単結晶珪素に比べて大きいため、その厚さを０．３〜
１μ代表的には０．５μでよく、さらにこの活性半導体
層に積層して半導体電極として安定させるためのＰまた
はＮ層に対しては、ＳｉｘＣ１−ｘ（０＜ｘ＜１特にｘ
＝０，２〜０．７）ま九はＳｉ１Ｎ４−ｘ（０＜ｘ＜４
特にｘ＝３．５〜３．９５）の光学的エネルギバンド中
を１．８〜２．８ｅＶと、Ｉ層の１３〜２．０ｅＶ代表
的には１．７〜１．８ｅＶに比べ、広く設けたヘテロ接
合とした。

さらにこのＰまたはＮ層は５０〜５００Ａときわめて薄
くさせても十分の化学ポテンシャルを有せしめることが
可能であった。さらにこの広いＥｇのＰまたはＮ型半導
体層を電解液とは逆の面すなわち透光性基板特にガラス
基板側よシ光照射をし、この基板の電極上に設けられた
ＰＩＮ接合を有する半導体が全体の厚さが０．３〜１μ
と薄くてもよいため、この半導体またはこの上面の半導
体とは異種材料の電極面にレドックスを密接させること
ができた。

このヘテロ接合を有する光電変換装置に関しては、重置
門人の出願になる特許願米国特許公告４２５４４２９号
（対応日本特許５３−８３４６７，８３４６８　Ｓ５３
．７．８出願）米国特許公告４２３９２５５４号（対応
日本特許願５２−８６８６７，８６８６８　Ｓ５３．７
．１７出願）にその詳細が示されている。

さらにこのＰＩＮ接合を３つまたはそれ以上重ねて設け
るタンデム構造とすることも可能である。

第１図は本発明の耐蝕性のＰまたはＮ型半導体層（８）
をレドックスに接して有し、さらにこの半導体層はＰ（
６または８）Ｉ（７）Ｎ（８または６）接合を有する非
単結晶半導体（５）を構成し、反対面の対抗電極として
（３）が設けられている。

この図面において入射光（１０）は透光性基板（２）貴
よシ行ない、この半導体（５）にて発生した電子ま良は
ホールが半導体（８）Ｋて電解液（１）に与えられレド
ックス反応を生ぜしめた。

特にこの場合半導体（５）は真性または実質的に真性の
半導体として反応性気体に１３．５６ＭＨｚの高周波に
加えて被形成面を１００〜５００℃に加熱し０．０３〜
３ｔｏｒｒの圧力でプラズマ放電をさせたいわゆるプラ
ズマＣＶＤ法により作られた非単結晶珪素を用いた。加
えて同様の方法によシ、Ｐ層にＳｉｘＣ１−ｘ（０＜ｘ
＜１）である炭素または炭化珪素を作製し、同時にＩＩ
価の不純物特にＡｌをＡｌ（ＣＨ３）３により、Ｇａを
Ｇａ（ＣＨ３）３により、ＩｎをＩｎ（ＣＨ３）３で示
される■■アルキル金属不純物により、珪化物気体であ
るシラン、炭化物気体であるメタンを、特にシランに対
し２，０〜７０％添加し加えて、アクセプタとして半導
体層の形成と同時に０．０１〜３モル％添加して用いた
。アルキル金属不純物を用いる場合、アルキルにより炭
化物珪素とすることも可能である。

またＮ層としてはＳｉ３Ｎ４−ｘ（０＜ｘ＜４）である
窒化珪素を用い、これは同様にプラズマＣＶＤ法によシ
作る際、珪化物気体であるシラン（ＳｉｎＨ２ｎ＋２ｎ
≧１）にアンモニアまたはヒドラジンをシランに対し０
．５〜１０％添加し、加えてＶ価の不純物であるリンを
ＰＨ３によシ、ヒ素をＡｓＨ３により、アンチモンをＳ
ｂ（ＣＨ３）３により０．０１〜３モル％添加して形成
した。Ｓｂ（ＣＨ３）３を用いる場合、Ｓ■■■の炭化
窒化珪素（Ｓ■Ｃ■Ｎ■）あった。

これは実験の結果炭化珪素はＰまたはＮ型の導電型を有
する半導体になるが、特にＰ型の半導体としての電気伝
導度をＣＨ■／（ＳｉＨ４＋ＣＨ■）５０％にて１０−
５〜１０−６（Ωｃｍ）−１をＩＩ価の不純物を０．５
％添加しただけで作られ、Ｎ型とした場合はこの２〜４
倍も添加しなければならないことによる。

このためアノードとしてはＰ型の炭化珪素が特に耐触性
にすぐれてい九。またこの不純物としてはＩＩ価の不純
物が基本的には使用可能であったが、アクセプタとして
のＧａ、Ｉｎはそれらが酸化しても導電性を有している
ため、アクセプタ用不純物としも好ましかつた。

またＮ型の半導体としては耐腐蝕性を有する材料である
窒化珪素が好ましかった。これは窒化珪素自身が耐酸化
性を有し、加えて不対結合手を有する窒素もそれ自体ト
ナーとして作用し得る◇またこの場合においてもこの中
に添加する不純物はＶ価であればすべて可能であったが
アンチモンが酸化をした後においても導電性を有するた
め、電極部での劣化防止すなわち信頼性向上の面よシ好
ましかった。

第１図はさらにこの電解液である水（１）にその中に反
応促進剤としてのスズ、ヨウ素を添加しｔ九対抗電極と
して白金をおいたものである。

照射光００）透光性基板（２）補助金属導電層（４）透
光性導電膜（３）Ｐ工舅接合を有する半導体（５）さら
に本発明の耐触性のＰ型の半導体（８）水を主成分とす
る電解液（１）電解液の注入口ｑ４酸素の排気口（６）
水素の排気口（１３）負荷抵抗（１１スイツチ（９）よ
シなっている。

特に半導体に関しては、入射光側のＰまたはＮ層（６）
はここで照射された光の吸収損失を少なくするため、１
．６〜３ｅＶ代表的には１８〜２．３ｅＶと広いＥｇと
することがきわめて重要であり、さらにその厚さは５０
〜２００Ａで十分であった。この側の電極（３）はＩＴ
Ｏ（酸化インジュームと１〜７％の酸化スズの混合体）
またはその上面に１００〜３００Ａの厚さに酸化スズが
形成された２重構造を利用している。そのためＰ型半導
体中に自動的にバイヤスをかけることができる。さらに
照射光は溶液での反射が全くない反対面より行なってい
る。また入射光はＩ型半導体層にて十分ホール・電子を
発生している。これらにより０．０１Ｖとフラットバン
ド電流（５４）が負にシフトとＡＭ１（１００ｍＷ／ｃ
ｍ２）の照射光により８〜１０ｍＡ／ｃｍ２の電流密度
を得ることができた。このため変換効率は４〜６％を得
ることができた。

実施例２ 第３図は本発明の他の実施例を示す。

すなわち透光性基板（２）上に透光性電極（３）、半導
体（５）、ＰまたはＮ層（６）、Ｅｇ・１．３〜２．０
ｅＶを有し光照射により電子およびホールを発生する活
性半導体層特にＩ層（７）、さらにその上面に設けられ
た炭化珪素または表面炭化窒化珪素を含む■体性の窒化
珪素よりなる耐触性の半導体電極であるＮまたはＰ層（
８）よりなる半導体（５）、また対抗電極（ハ）よシな
シ、それらは第１図と同一材料を用いた。電解液である
レドックスはその中央部に半透膜例えばイオン交換膜（
１８）を設け、半導体電極側のレドックス（至）および
対抗電極側のレドックスα力が設けられている。

照射光（１０）Ｋよる電気エネルギはスイッチ（９）ヲ
閉じてレドックス反応をさせて、レドックス０Ｑ６カ内
にエネルギを貯蔵（充電）すればよい。また夜間等にお
いて貯蔵したエネルギを放出（放電）せしめるには負荷
に）にエネルギを与えるために）のスイッチをオンにす
ればよい。

この電解液に関しては、この実施例では非水溶液を用い
た。

特にその溶質としては、例えば Ｆｅ（ビピリジン）２＋３（ＣｌＯ４）２−２１　（Ｆ
ＢＰ）を用い、また溶媒として例えばプロピレンカーボ
ネートを用いた。

かくの如き材料をレドックスとして用いることにより、
レドックス反応、すなわち ＦＢＰ２＋■ＦＢＰ３＋＋ｅ−　アノードＦＢＰ２＋ｅ
−■ＦＢＰ１＋　　カソードただし→充電、←放電 の反応を行なわしめることができ九。

カソードとして ＣＢＰ３＋ｅ−■ＣＢＦ２＋ ただしＣＢＦはクロムのビピリジンを示す。

に示される如く、クロムのリーガンドを溶媒として用い
てもよい。さらにクロム、シアンの過塩素酸塩を用いて
もよい。またビピリジンのかわシにフエリシアンを用い
フエリシアン鉄を溶質として用いてもよい。

かくすることによシ光照射時には充電を、また負荷に対
しては照射光の強さに無関係に平坦な出力電圧をとり出
すエネルギの貯蔵効果を有するいわゆる電池を設けるこ
とができた。

かかる場合において、半導体（８）は耐触性および電気
伝導ポテンシアルを大きくするため、１．８〜３ｅＶを
有する基を１〜５％含む炭化窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４−ｘ
ｘ＝３．５〜３．９）またはＰ型の炭化珪素（ＳｉｘＣ
１−ｘ０≦ｘ≦１）（ＣＨ４／（ＳｉＨ４＋ＣＨ４）＝
３０〜７０％またはｘ■■■〜０．１０がすぐれていた
。

０．５〜２％リン、ヒ素またはアンチモンの添加された
Ｎ型の炭化珪素とする場合は、ＣＨ４／（ＳｉＨ４＋Ｃ
Ｈ■）＝５〜２０％または■＝０．０１〜０．２として
Ｅｇ２．０〜２．４ｅＶを得てもよい。

またＰ型のアクセプタ用の不純物としてガリュームまた
はインジューム、さらにＭ型のドナー用の不純物として
アンチモンを用いる場合、これらの添加量は２〜１０％
を添加しても特に化学ボテンシアルを低くさせることが
なかった。またこの半導体中にスズを０．５〜２０％代
表的には２〜１０％添加してもよい。これらの電解液と
接する半導体は透光性でなくても化学ボテンシアルが電
解液のそれに近くすることが重要であるためである。

Ｐ型のＳｉｘＣにおいて、＋１．３〜１．８Ｖ代表的に
は＋１．５Ｖを、またＮ型のＳｉ３Ｎ４−ｘにおいて、
−１，２〜−２，ＯＶ代表的には−１，５Ｖをかくの如
きの過剰に加えても得ることができた。

そのため半導体電極と電解液との界面での電子ま九はホ
ールの移動がなめらかに行なうことができた。

かかる充放電用レドックスを設けた場合の入射光に対す
る変換効率は１５〜２０％を得ることができ、加えて使
用したい時に必ずしも太陽光が照射している必要がない
ため、きわめて工業的にすぐれたものであつた。

実施例３ 第４図は本発明の実施例をさらに発展させたものである
。

この図面において照射光（１０）は一方のレドツクス液
（１６）に対してＳｉ３Ｎ４−ｘにて示されるＶ価の不
純物をドナーとして添加されたＮ型半導体（８）が接す
る構造を有し、また他方のレドックス（１７）に対して
はＳｉｘＣ１−ｘで示されるＩＩ価の不純物をアクセプ
タとして添加されたＰ型半導体（３０）が接する構造を
有する相補型である。

図面において第１の半導体（５）は実施例２と同様に透
光性基板（２）上に補助の金属電極（４）、透明導電膜
（３）、Ｐ型半導体層（６）、Ｉ型半導体層（７）、Ｎ
型半導体層（８）、外部引出し用電極（１９））よシな
っている。電極は酸化スズがコーティングされた出力用
電極（１５）が設けられている。

また第２の半導体（２５）は金属導体（Ｍ）（２９）上
にＰ型半導体（２６）（３０）、（２６）上にＩ型半導
体（２７）、Ｎ型半導体（２８）、透明導電用（３）、
補助電極（４）が設けられている。またレドックス的の
反射側には酸化アンチモンが２〜１０％添加された酸化
スズがコーティングされ九出力用電極（３５）が設けら
れている。

半導体（５）（２５）は互いに短絡しないように透光性
プラスティック例えばシーフレックス（３１）により基
板（２）と固定されている。出力側も同様に有機樹脂（
３２）により裏面基板（２２）に固定されている。

光エネルギの充填はスイッチ（９）をオンにして行なう
。かくするとＮ型半導体（１）はカソードとして、また
Ｐ型半導体（３０）はアノードとして相補作用をおこし
、レドックスは（１８）のイオン交換膜を介して電気エ
ネルギの蓄積を行なう。このレドックス溶液は実施例２
と同様とした。しかしこの相補構造に関しては、本発明
人の出願になル特許願「半導体装置｝（特願ＢＣ５６−
２０６４７２　Ｓ５６．１２．２１出願）を用いた。

この半導体装置において、出力は負荷（２０）をスイッ
チ（２４）をオンにすることにより実施例２の約２倍の
電圧を有して得ることができ、さらにその光電変換効率
を３〜５％すなわち２０〜２５％も向上させることがで
ききた。

この第４図における第２の半導体（２５）は導電性基板
（２９）上にＰ、Ｉ、Ｎと順次積層し、その順序は第１
の半導体（５）の透光□性基板（２）上方にＰ、Ｉ、Ｎ
と順次積層したことと同一順序である。これは光電変換
装置を多量に安価に作ろうとした時第１および第２の半
導体を同時に作ることができ、量産性にすぐれたもので
ある。

加えて前記した如きプラズマＣＶＤ法を用いて非単結晶
半導体を作製する際、必ず前の工程の半導体を形成する
場合における不純物例えばＰ履半導体の場合、ＩＩ価の
不純物特にホウ素がＩ層にオートドーピングされてしま
う。このため半導体それ自体の特性はその積層順序がＰ
型半導体を最初に、次にＩ型半導体を、さらにＮ型半導
体を積層していくことがきわめて重要である。かかるＰ
ＩＮ接合においては、６〜１０％を変換効率として得る
が、ＮＩＰ接合においては０．６〜２％しか得られない
。かくの如き構造上の矛盾に対しても本来までは第１の
半導体をＰＩＮと積層するため、第２の半導体（２１）
をＮＩＰ層を積層せず本発明構造を考えたのはその意味
するところ大である。かくして第２の半導体はＮＩＰＭ
ＰまたはＮＩＰＰＭＰ構造が特にすぐれたものであるこ
とがわかる。

この実施例においては半導体はＰＩＮ接合を１つ有する
半導体を示している。しかしＰＩＮまたはＰＩＮ′Ｎ，
ＮＩＰ′Ｐ接合を複数個積層し、ＰＩＮＰＩＮ′Ｎ，Ｐ
ＩＮ′ＮＰＮ′Ｎ，ＰＩＮＰＩＮ，ＮＩＰＮＩＰ，ＮＩ
Ｐ′ＮＩＰ′Ｐ，ＮＩＰ′ＰＮＩＰ′Ｐ接合と２つの接
合を有せしめても、さらにそれらを３つまたはそれ以上
としたいわゆるタンデム構造としてもよい。かくすると
その電圧は２〜３倍とさらに向上させることができた。

さらに２層またはそれ以上とする時、活性半導体層のＥ
ｇを光照射側１．５〜１．８ｅＶ、内側１．０〜１．５
ｅＶと可変し光の有効利用をした。

実施例４ 第５図は実施例３をさらに発展させたレドックスシステ
ムを示したものである。

図面において照射光（１０）、第１のレドックス系（５
６）、第２のレドックス系（５７）、その間にイオン交
換膜（８）を有する光電変換装置（５８）、さらにこの
それぞれのレドックス系に対し供給用タンク（４７）モ
ータ（４２）バルブ（４１）を有し、レドックス液は上
方に移動してパルプ（４４）をへて充電用タンク（４８
）（４９）に蓄積される。出発レドックスがとも■■を
用いたが、移動タンク（４７）は１つでよい。

この出力は（４５）にて昇圧され１〜２Ｖが１００Ｖと
なり、さらに交流（５０または６０Ｈｚ）に変換される
。さらに電力系統（４８）、（４９）に対し変電所（４
６）により自動制御にて供給される。

放電はタンク（４８）、（４９）よシ（４７）に移行し
、出力（４９）に放出される。また照射光による発生と
は別に余剰電力（４８）によりレドックス系（５７）、
（５６）に充電することも可能である。

すなわちこの系は電力をレドックス系にて調整するに加
えて光エネルギを電気エネルギに変換することを同時に
同一システムにて行なおうとするものである。

かくして１〜ＩＯＭＷ時の電気エネルギが制御、発電が
可能になった。かがるシステムは砂ばくに光電変換装置
をふせっした時にきわめてすぐにたものであった。

以上の説明から明らかな如く、本発明は非単結晶半導体
を電解液咋接するＰまたはＮ型半導体とし、その半導体
電極が最も信頼性特に長期間の劣化にきわめて大きく影
響を与えることを知り、この半導体を炭化珪素または窒
化珪素とし、そこでさらに光電変換層を単結晶シリコン
を用いる等の高価な方法ではなく、吸収係数が２０倍も
大きいアモルファス半導体を含む非単結晶を用いること
、さらにこれらを用いてて水より酸素、水素を発生しそ
れらを蓋積してエネルギ源にすることも、ま良電気エネ
ルギとして蓄積して充放電制御を行なうことを可能とし
たもので、その工業的価値は大きなものと信する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体装置の概要を示す。 第２図は第１図の半導体装置にて得られた電流−電圧特
性である。 第３図は本発明の電解液にレドックスを用いたレドック
スフロー装置を示す。 第４図は第３図をさらに発展させた相補型のレドックス
式半導体装置を示す。 第５図は本発明の半導体装置を用いたレドックスシステ
ムを示す。 ′＋）゛許、中、′二１人 葵１　閃 域２０ 第３に ３６　　　　　　　　　　壇４関

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．電解質溶液に接するＰまたはＮ型の導電型を有する
   半導体は、非単結晶描造を有する窒化珪素（Ｓｉ１Ｎ４
   −ｘ０＜ｘ＜４）または炭化珪素（ＳｉｘＣ１−ｘ０＜
   ｘ＜１）半導体よりなることを特徴とする半導体装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、ＩＩ価のアクセプ
   タ不純物としてインジューム、ガリュームまたはアルミ
   ニュームが０．０１〜３モル％添加されたことを特徴と
   する半導体装置。 ３　特許請求の範囲第１項において、ＩＶ価のドナー不
   純物としてアンチモン、ヒ素またはリンが０．０１〜３
   モル％添加されたことを特徴とする半導体装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、ＰまたはＮ型の導
   電型を有する半導体は、ＰＩＮ、ＰＩＮ′Ｎ、ＮＩＰ′
   Ｐ接合を少なくとも１つ有する半導体の一部を構成した
   ことを特徴とする半導体装置。