JPS59147427A - シリコン半導体の製法 - Google Patents
シリコン半導体の製法Info
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- JPS59147427A JPS59147427A JP58020960A JP2096083A JPS59147427A JP S59147427 A JPS59147427 A JP S59147427A JP 58020960 A JP58020960 A JP 58020960A JP 2096083 A JP2096083 A JP 2096083A JP S59147427 A JPS59147427 A JP S59147427A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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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。
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、四弗化珪素含有原料ガスをグロー放電下に分
解して基板上にシリコン半導体を生成させる際、同時に
インジウムをドープすることにより得られる新規なシリ
コン半導体、特に、補償された真性の（以下、ｉ型とい
う。）シリコン半導体及びｐ型シリコン半導体並びにそ
れら半導体の製法に関する。
解して基板上にシリコン半導体を生成させる際、同時に
インジウムをドープすることにより得られる新規なシリ
コン半導体、特に、補償された真性の（以下、ｉ型とい
う。）シリコン半導体及びｐ型シリコン半導体並びにそ
れら半導体の製法に関する。
シリコン半導体は、かなり以前からよく知られているが
、近年になって、太陽電池素子、電子写真用感光体、光
センサ、薄膜トランジスター、その他各種の用途が見出
されるに及び非晶質シリコン半導体の開発及び研究も盛
んとなっている。非晶質シリコン半導一体としては、こ
れにドープされる元素の種類に応じて、暗雷１気伝導度
が１×１０ Ω ・ｍ 程度以上のｎ型とｐ型のものが
よく知られているが、この他に特に太陽電池の製作に用
いられるｉ型の非晶質シリコン半導体の開発が進められ
ている。
、近年になって、太陽電池素子、電子写真用感光体、光
センサ、薄膜トランジスター、その他各種の用途が見出
されるに及び非晶質シリコン半導体の開発及び研究も盛
んとなっている。非晶質シリコン半導一体としては、こ
れにドープされる元素の種類に応じて、暗雷１気伝導度
が１×１０ Ω ・ｍ 程度以上のｎ型とｐ型のものが
よく知られているが、この他に特に太陽電池の製作に用
いられるｉ型の非晶質シリコン半導体の開発が進められ
ている。
ｉ型の非晶質シリコン半導体は暗電気伝導度が１×１０
〜１０ Ω ・α 程度であり、通常弱ｎ型の非晶質シ
リコン半導体に、原子価３の金属、例えば硼素をドープ
することにより造らり、る。また、その際、硼素のドー
プ量を増大させることによｈｐ型の非晶質シリコン半導
体も造られている。
〜１０ Ω ・α 程度であり、通常弱ｎ型の非晶質シ
リコン半導体に、原子価３の金属、例えば硼素をドープ
することにより造らり、る。また、その際、硼素のドー
プ量を増大させることによｈｐ型の非晶質シリコン半導
体も造られている。
非晶質シリコン半導体は特にその用途において薄膜状で
使用されることが多いために、珪素含有原料ガスを分解
して基板上に化学蒸着させる方法（以下、ＣＶＤ法とい
う。）により一般に造られる。しかし、珪素含有原料ガ
スの種類及び製法の相違に応じて得られる非晶質シリコ
ン半導体の性質、性能等が相違し、各種の非晶質シリコ
ン半導体及びその製法に係わる提案がみられるが、いず
れも未だ充分でない。比較的好ましいものとしては、シ
ラン、ジシラン等シラン系ガスからプラズマＣＶＤ法に
より得られるものが知られている。この方法により得ら
れる非晶質シリコン半導体は弱ｎ型のものであり、珪素
原子に結合した形態で少量の水素原子を含む。
使用されることが多いために、珪素含有原料ガスを分解
して基板上に化学蒸着させる方法（以下、ＣＶＤ法とい
う。）により一般に造られる。しかし、珪素含有原料ガ
スの種類及び製法の相違に応じて得られる非晶質シリコ
ン半導体の性質、性能等が相違し、各種の非晶質シリコ
ン半導体及びその製法に係わる提案がみられるが、いず
れも未だ充分でない。比較的好ましいものとしては、シ
ラン、ジシラン等シラン系ガスからプラズマＣＶＤ法に
より得られるものが知られている。この方法により得ら
れる非晶質シリコン半導体は弱ｎ型のものであり、珪素
原子に結合した形態で少量の水素原子を含む。
この水素原子は、ダングリングボンドターミネータ−（
ｄａｎｇｌｉｎｇ ｂｏｎｄ ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）
と呼ばれている。
ｄａｎｇｌｉｎｇ ｂｏｎｄ ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ）
と呼ばれている。
上記シラン系ガスからプラズマＣＶＤ法で得られる非晶
質シリコン半導体には、硼素を、例えば、上記シラン系
ガスにボランを混じて上記方法を行なうことによシ、容
易にドープすることができ、硼素のドープ量に応じてｉ
型及びｐ型の半導体が容易に得られる。しかし、上記シ
ラン系ガスからプラズマＣＶＤ法で得られる非晶質シリ
コン半導体は、用途によっては、例えば、太陽電池用と
しては、光起電力等半導体特性及び耐紫外線劣化性等が
充分でなく、その改良が望まれている。
質シリコン半導体には、硼素を、例えば、上記シラン系
ガスにボランを混じて上記方法を行なうことによシ、容
易にドープすることができ、硼素のドープ量に応じてｉ
型及びｐ型の半導体が容易に得られる。しかし、上記シ
ラン系ガスからプラズマＣＶＤ法で得られる非晶質シリ
コン半導体は、用途によっては、例えば、太陽電池用と
しては、光起電力等半導体特性及び耐紫外線劣化性等が
充分でなく、その改良が望まれている。
クロロシランからも上記同様のプラズマＣＶＤ法で非晶
質シリコン半導体が得られるが、やはりこれも半導体特
性が充分でない。一方四弗化珪素からは、プラズマＣＶ
Ｄ法では蒸着膜が生成しにくいが四弗化珪素含有ガス、
例えば、四弗化珪素とシランとの混合ガスからグロー放
電下のＣＶＤ法で得られる非晶質半導体は、やはり、り
゛ングリングボンドターミネーターとして弗素原子及び
水素原子を含有する弱ｎ型のものであシ、上記シラン系
又はクロロシランガスかラノものよシ半導体特性が優れ
好ましいものである。
質シリコン半導体が得られるが、やはりこれも半導体特
性が充分でない。一方四弗化珪素からは、プラズマＣＶ
Ｄ法では蒸着膜が生成しにくいが四弗化珪素含有ガス、
例えば、四弗化珪素とシランとの混合ガスからグロー放
電下のＣＶＤ法で得られる非晶質半導体は、やはり、り
゛ングリングボンドターミネーターとして弗素原子及び
水素原子を含有する弱ｎ型のものであシ、上記シラン系
又はクロロシランガスかラノものよシ半導体特性が優れ
好ましいものである。
しかるに四弗化珪素含有ガスにジボラン、弗化硼素等を
混じてプラズマＣＶＤ法で非晶質シリコン半導体を造っ
ても硼素が有効にドープされず、ｉ型またはｐ型の良質
の半導体が？４Ｊられない。
混じてプラズマＣＶＤ法で非晶質シリコン半導体を造っ
ても硼素が有効にドープされず、ｉ型またはｐ型の良質
の半導体が？４Ｊられない。
本発明者らは、四弗化珪素含有ガスからプラズマＣＶＤ
法により得られる非晶質シリコン半導体（／ｉ：、硼素
以外の元素をドープすることを着想し、ドープ元素とし
てインジウムに着目したが、インジウムの水素化物はい
まだ存在しないことを知り、詳しい研究を行なった結果
、金属インジウムを上記グロー放電のカンード電極とし
て用い、四弗化珪素とシランガスの混合ガスに更にアル
ゴンガスを混じたものを用いてグロー放電下のＣＶＤ法
を行なうと、アルゴンガスが金属インジウムにスパッタ
リングを起こさせる作用をＬ、シリコン半導体中にイン
ジウムがドープされ、先ずｉ型のものが、更にドープ量
を増大させると、ｐ型のものが得られることを見出した
。
法により得られる非晶質シリコン半導体（／ｉ：、硼素
以外の元素をドープすることを着想し、ドープ元素とし
てインジウムに着目したが、インジウムの水素化物はい
まだ存在しないことを知り、詳しい研究を行なった結果
、金属インジウムを上記グロー放電のカンード電極とし
て用い、四弗化珪素とシランガスの混合ガスに更にアル
ゴンガスを混じたものを用いてグロー放電下のＣＶＤ法
を行なうと、アルゴンガスが金属インジウムにスパッタ
リングを起こさせる作用をＬ、シリコン半導体中にイン
ジウムがドープされ、先ずｉ型のものが、更にドープ量
を増大させると、ｐ型のものが得られることを見出した
。
本発明の目的は、半導体特性、耐紫外線劣化性等に優れ
る新規なシリコン半導体、特に、そのｉ型及びｐ型の半
導体を提供すること並びＫそれら半導体の製法を提供す
ることにある。
る新規なシリコン半導体、特に、そのｉ型及びｐ型の半
導体を提供すること並びＫそれら半導体の製法を提供す
ることにある。
即ち本発明のシリコン半導体は、珪素原子に結合した弗
素原子を含有し、かつインジウムがドープされたことを
特徴とする。また本発明のシリコン半導体の製法は、金
属インジウムからなるカソードと基板電極を対置した反
応室内に、四弗化珪素含有原料ガスとスぶ、ツタリング
ガスを供給し、該両ガスの存在下前記カソードと基板電
極との間にグロー放電を起こさせることを特徴とするも
のである。
素原子を含有し、かつインジウムがドープされたことを
特徴とする。また本発明のシリコン半導体の製法は、金
属インジウムからなるカソードと基板電極を対置した反
応室内に、四弗化珪素含有原料ガスとスぶ、ツタリング
ガスを供給し、該両ガスの存在下前記カソードと基板電
極との間にグロー放電を起こさせることを特徴とするも
のである。
本発明の製法に用いられる四弗化珪素含有原料ガスは四
弗化珪素ガスと他のガスとの混合物であり、上記他のガ
スとしては、水素、モノシラン（Ｓ ｊＨ４）、ジシラ
ン（Ｓ ”２Ｈ６） 、高次シラン（５１ｎＨｚｎ＋ｚ
）等シラン系ガス又はこれらの混合物が挙げられる。こ
れら原料ガスとしてｔま不純成分を含まないものが用い
られる。本発明の製法に用いられる上記原料ガスは、四
弗化珪素を必ず含有し、これによって、生成したシリコ
ン半導体は、ダングリングボンドターミネータ−として
弗素原子を珪素原子に結合した形態で微量含有し、その
半導体特性が優れたものとなる。上記原料ガスの組成に
ついては制限を要しないが、約４０〜６０容景チの四弗
化珪素を含有するシランと四弗化珪素の混合ガスが好ま
しい。
弗化珪素ガスと他のガスとの混合物であり、上記他のガ
スとしては、水素、モノシラン（Ｓ ｊＨ４）、ジシラ
ン（Ｓ ”２Ｈ６） 、高次シラン（５１ｎＨｚｎ＋ｚ
）等シラン系ガス又はこれらの混合物が挙げられる。こ
れら原料ガスとしてｔま不純成分を含まないものが用い
られる。本発明の製法に用いられる上記原料ガスは、四
弗化珪素を必ず含有し、これによって、生成したシリコ
ン半導体は、ダングリングボンドターミネータ−として
弗素原子を珪素原子に結合した形態で微量含有し、その
半導体特性が優れたものとなる。上記原料ガスの組成に
ついては制限を要しないが、約４０〜６０容景チの四弗
化珪素を含有するシランと四弗化珪素の混合ガスが好ま
しい。
本発明の製法に用いられるスパッタリングガスけ、上記
原料ガス中でグロー放電を起こさせた際、カソード１！
極の金属インジウムをドープに適する形態の粒子として
たたき出す作用をし、通常、好ましいドープを行なわせ
るには、上記原料ガスをグロー放電によって分解すると
同時に金属・インジウムにもスパッタリングを起こさせ
る必要があり、グロー放電を起こさせる反応室には、上
記原料ガスとスパッタリングガスが共存するように両ガ
スは供給される。スパッタリングガスの例としては、ア
ルゴン、ネオン等が挙げられる。グロー放電が起こる際
、原料ガスに対する共存スパッタリングガスの比率は、
生成するシリコン半導体中のインジウムのドープ量に影
響を与え、上記比率が小さいとドープ量が小さく、従っ
て生成半導体はｉ型となり、上記比率が大きいとドープ
量が大きくなり、従って生成半導体はｐ型となる。通常
、好ましいｉ型及びｐ型の半導体を得るには、原料ガス
に対するスパッタリングガスの上記比率としては、例え
ばアルゴンでは容積比で２〜２０傅程度が好ましい。
原料ガス中でグロー放電を起こさせた際、カソード１！
極の金属インジウムをドープに適する形態の粒子として
たたき出す作用をし、通常、好ましいドープを行なわせ
るには、上記原料ガスをグロー放電によって分解すると
同時に金属・インジウムにもスパッタリングを起こさせ
る必要があり、グロー放電を起こさせる反応室には、上
記原料ガスとスパッタリングガスが共存するように両ガ
スは供給される。スパッタリングガスの例としては、ア
ルゴン、ネオン等が挙げられる。グロー放電が起こる際
、原料ガスに対する共存スパッタリングガスの比率は、
生成するシリコン半導体中のインジウムのドープ量に影
響を与え、上記比率が小さいとドープ量が小さく、従っ
て生成半導体はｉ型となり、上記比率が大きいとドープ
量が大きくなり、従って生成半導体はｐ型となる。通常
、好ましいｉ型及びｐ型の半導体を得るには、原料ガス
に対するスパッタリングガスの上記比率としては、例え
ばアルゴンでは容積比で２〜２０傅程度が好ましい。
前記の如く、シラ、ン系ガス又はこれとジボランガスと
の混合物へ°ラズマＣＶＤ法で非晶質シリコン半導体を
得ることは従来から行なわれてお抄、この方法に用いる
装置は既に知られている。この装置は、通常、原料ガス
の導入口及び分解ガスの排出口を備え、外気を遮断でき
る反応室と、該室内にグ四−放電を起こさせるだめのカ
ソードと、それと対向する位置にシリコンが蒸着するた
めの基板、或いは更に該基板を載置固定するための基板
電極と、上記基板を加熱するための装置と、電極間に直
流又は高周波の高電界を印加するための装置と、反応室
内を減圧にするための真空ポンプとこれら装置、要素を
連結、作動、正常運転させるための要素を備えたもので
ある。本発明の方法を実施するだめの装置は、上記従来
の装置を若干変更することにより容易に得られる。すな
わち、上記従来のカソード電極を金属インジウム製のも
のにとシ替え、更に要すれば、反応室にスパッタリング
ガス導入口を設けることによシ得られる。電極として用
いられる金属インジウムとしては、純度９９．９９％程
度のもので充分である。従って本発明の新規なシリコン
半導体の製法の特徴は、金属インジウムからなるカソー
ドと基板電極を対置した反応室に、前記四弗化珪素含有
原料ガスとスパッタリングガスを供給し、該両ガスの存
在下上記カソードと基板電極との間にグロー放電を起こ
さ斃せることにある。
の混合物へ°ラズマＣＶＤ法で非晶質シリコン半導体を
得ることは従来から行なわれてお抄、この方法に用いる
装置は既に知られている。この装置は、通常、原料ガス
の導入口及び分解ガスの排出口を備え、外気を遮断でき
る反応室と、該室内にグ四−放電を起こさせるだめのカ
ソードと、それと対向する位置にシリコンが蒸着するた
めの基板、或いは更に該基板を載置固定するための基板
電極と、上記基板を加熱するための装置と、電極間に直
流又は高周波の高電界を印加するための装置と、反応室
内を減圧にするための真空ポンプとこれら装置、要素を
連結、作動、正常運転させるための要素を備えたもので
ある。本発明の方法を実施するだめの装置は、上記従来
の装置を若干変更することにより容易に得られる。すな
わち、上記従来のカソード電極を金属インジウム製のも
のにとシ替え、更に要すれば、反応室にスパッタリング
ガス導入口を設けることによシ得られる。電極として用
いられる金属インジウムとしては、純度９９．９９％程
度のもので充分である。従って本発明の新規なシリコン
半導体の製法の特徴は、金属インジウムからなるカソー
ドと基板電極を対置した反応室に、前記四弗化珪素含有
原料ガスとスパッタリングガスを供給し、該両ガスの存
在下上記カソードと基板電極との間にグロー放電を起こ
さ斃せることにある。
本発明の製法において、カソードの金属インジウムは、
四弗化珪素含有原料ガスとスパッタリングガスの存在下
グロー放電を行なわせた際、単に電極としてのみならず
、分解によって生じたシリコンに混じて、蒸着シリコン
中にドープできる形態のインジウムを該電極から放出す
る作用をする。従って、一定の放電が続くと一様にイン
ジウムがドープされたシリコン層が基板上に形成される
。本発明の製法に用いられる基板は通常のものでよく、
材質の例としては、ガラス、ステンレス鋼、耐熱性プラ
スチック等が挙げられる。基板の温度としで、は、通常
４００℃以下、好ましくは２０口ないし５５０℃程度が
よい。
四弗化珪素含有原料ガスとスパッタリングガスの存在下
グロー放電を行なわせた際、単に電極としてのみならず
、分解によって生じたシリコンに混じて、蒸着シリコン
中にドープできる形態のインジウムを該電極から放出す
る作用をする。従って、一定の放電が続くと一様にイン
ジウムがドープされたシリコン層が基板上に形成される
。本発明の製法に用いられる基板は通常のものでよく、
材質の例としては、ガラス、ステンレス鋼、耐熱性プラ
スチック等が挙げられる。基板の温度としで、は、通常
４００℃以下、好ましくは２０口ないし５５０℃程度が
よい。
本発明の製法に用いられる反応室も通常のものテヨく、
その材質としてもステンレス鋼、石英ガラス等、生成半
導体に汚染をもたらさないもので充分である。グロー放
電は、基板が電気絶縁体のときは、それを載置している
合板を電気伝導体とすることによシ行なわれる。グロー
放電のための印加電界は通常数百ボルトないＬ千ボルト
程度、電源としては直流、高周波交流いずれでもよい。
その材質としてもステンレス鋼、石英ガラス等、生成半
導体に汚染をもたらさないもので充分である。グロー放
電は、基板が電気絶縁体のときは、それを載置している
合板を電気伝導体とすることによシ行なわれる。グロー
放電のための印加電界は通常数百ボルトないＬ千ボルト
程度、電源としては直流、高周波交流いずれでもよい。
通常、グロー放電は、約１０ないし１００ミＩＪ ）ル
（ｍＴｏｒｒ）の供給ガスに基ずく圧力下に行なわれる
。グロー放電を継続し、連続的に蒸着シリコン層の厚み
を増大させるには、原料ガス及びスパッタリングガスを
連続的に反応室内に供給し、グロー放電によって生じた
分解ガスと未分解供給ガスの混合物が連続的に反応室か
ら排出され、その間定常状態が維持される方法によシ行
なわれる。カソードに金属インジウムを使用しても、原
料ガスのみの存在下のグロー放電では、蒸着シリコン半
導体中にインジウムがドープされず、ｎ型及びｐ型のも
のはいずれも得られない。スパッタリングガスの共存下
では、インジウムのドープ量は、前記の如くスパッタリ
ングガス濃度の他に１ グロー放電のための印加電界、
反応室内供給ガス圧、基板温度等によって影響されるの
で、これらの条件を適宜組合せることにより調節するこ
とができる。
（ｍＴｏｒｒ）の供給ガスに基ずく圧力下に行なわれる
。グロー放電を継続し、連続的に蒸着シリコン層の厚み
を増大させるには、原料ガス及びスパッタリングガスを
連続的に反応室内に供給し、グロー放電によって生じた
分解ガスと未分解供給ガスの混合物が連続的に反応室か
ら排出され、その間定常状態が維持される方法によシ行
なわれる。カソードに金属インジウムを使用しても、原
料ガスのみの存在下のグロー放電では、蒸着シリコン半
導体中にインジウムがドープされず、ｎ型及びｐ型のも
のはいずれも得られない。スパッタリングガスの共存下
では、インジウムのドープ量は、前記の如くスパッタリ
ングガス濃度の他に１ グロー放電のための印加電界、
反応室内供給ガス圧、基板温度等によって影響されるの
で、これらの条件を適宜組合せることにより調節するこ
とができる。
かくして、本発明の製法によれば、インジウムのドープ
量を調節することにより、ｎ型又はｐ型のシリコン半導
体を基板上に生成させることができ、通常、上記連続的
製法によれば、厚み方向約５０ないし１２００人／分の
速度で薄膜が得られる。本発明の製法により得られる半
導体は、化学分析を要せずに、暗電気伝導度を測定する
ことＫより、直接にインジウムのドープ量に対応するｎ
型又はｐ型のいずれの半導体かを判別できる。また、ｎ
型とｐ型のいずれに属するかけ、常法により熱起電力を
測定することにより判別できる。本発明の製法により得
られる半導体としては、その製造条件に応じて非晶質、
微結晶質のいずれも得られ、共に有用である。
量を調節することにより、ｎ型又はｐ型のシリコン半導
体を基板上に生成させることができ、通常、上記連続的
製法によれば、厚み方向約５０ないし１２００人／分の
速度で薄膜が得られる。本発明の製法により得られる半
導体は、化学分析を要せずに、暗電気伝導度を測定する
ことＫより、直接にインジウムのドープ量に対応するｎ
型又はｐ型のいずれの半導体かを判別できる。また、ｎ
型とｐ型のいずれに属するかけ、常法により熱起電力を
測定することにより判別できる。本発明の製法により得
られる半導体としては、その製造条件に応じて非晶質、
微結晶質のいずれも得られ、共に有用である。
また、得られたシリコン半導体は、通常、ダングリング
ボンドターミネータ−として珪素原子に結合した弗素原
子及び水素原子を含むが、その量としては、弗素Ｑ、２
〜２アトミツクチ、水素５〜２０アトミツクチが好まし
い。本発明のシリコン半導体は、ダングリングボンドタ
ーミネータ−として珪素原子に結合した弗素原子を含有
するＫもか＼わらず、インジウムがドープされた新規な
ものであシ、優れた性能を示す。
ボンドターミネータ−として珪素原子に結合した弗素原
子及び水素原子を含むが、その量としては、弗素Ｑ、２
〜２アトミツクチ、水素５〜２０アトミツクチが好まし
い。本発明のシリコン半導体は、ダングリングボンドタ
ーミネータ−として珪素原子に結合した弗素原子を含有
するＫもか＼わらず、インジウムがドープされた新規な
ものであシ、優れた性能を示す。
以下、比較例に続いて、実施例を挙げて説明するが、本
発明の技術的範囲はこれに限定されない。
発明の技術的範囲はこれに限定されない。
比較例１
原料ガス導入口、アルゴンガス導入口及び分解ガス排気
口を有し、金属インジウムからなるカソード電極を備え
たステンレス鋼製反応室内のステンレスＣＫｆ４８台盤
上に、コーニング７０５９のガラス板を基板として設置
し、反応室内を高性能真空ポンプを用いて排気すると共
に、基板温度が３００℃となるよう加熱した。次いで、
原料ガス導入口から標準状態換算０．５ ｍｌ ７分で
四弗化珪素ガスと同じ（０，５ｘ／／分でモノシランガ
スを供給しながら、真空ポンプに接続する分解ガス排気
口バルブの開度を調節し、印加電界６００ボルト、出力
５４ワツト、周波数ＩＫ５６メガヘルツで高周波グロー
放電を行ないつつ反応室内を２０ミリトル（ｍＴｏｒｒ
）に３０分間維持することにより、シリコン薄膜を基板
上に形成させた。
口を有し、金属インジウムからなるカソード電極を備え
たステンレス鋼製反応室内のステンレスＣＫｆ４８台盤
上に、コーニング７０５９のガラス板を基板として設置
し、反応室内を高性能真空ポンプを用いて排気すると共
に、基板温度が３００℃となるよう加熱した。次いで、
原料ガス導入口から標準状態換算０．５ ｍｌ ７分で
四弗化珪素ガスと同じ（０，５ｘ／／分でモノシランガ
スを供給しながら、真空ポンプに接続する分解ガス排気
口バルブの開度を調節し、印加電界６００ボルト、出力
５４ワツト、周波数ＩＫ５６メガヘルツで高周波グロー
放電を行ないつつ反応室内を２０ミリトル（ｍＴｏｒｒ
）に３０分間維持することにより、シリコン薄膜を基板
上に形成させた。
次いで、上記シリコン簿膜に真空蒸着法によシ、アルミ
ニウムを蒸着させ、ギャップ型アルミニウム電極を形成
させ、ケスレー社製エレクトロメーターを用いて上記シ
リコン薄膜の暗電気伝導度を測定したところ、１．５０
Ｘ１０ Ω ・− であった。更に上記薄膜について
、上記エレクトロメーターを用いて熱起電力を測定した
ところ加熱電極側に正の電力が生じ弱ｎ型半導体である
ことを認めた。
ニウムを蒸着させ、ギャップ型アルミニウム電極を形成
させ、ケスレー社製エレクトロメーターを用いて上記シ
リコン薄膜の暗電気伝導度を測定したところ、１．５０
Ｘ１０ Ω ・− であった。更に上記薄膜について
、上記エレクトロメーターを用いて熱起電力を測定した
ところ加熱電極側に正の電力が生じ弱ｎ型半導体である
ことを認めた。
比軸例２
比較例１において、更にスパッタリングガスとしてアル
ゴンガスを、標準状態換ｌｉｔ １ ｒｒｔｌ ７分で
反応室内に供給した他は上記比較例１と全く同様にして
シリコン薄膜を形成させ、暗電気伝導度を測定したとこ
ろ、１６ Ｘ １０ Ω ’ｒｒｎ を示し、熱起
電力測定結果も・やはり弱ｎ型半導体膜であることを示
した。
ゴンガスを、標準状態換ｌｉｔ １ ｒｒｔｌ ７分で
反応室内に供給した他は上記比較例１と全く同様にして
シリコン薄膜を形成させ、暗電気伝導度を測定したとこ
ろ、１６ Ｘ １０ Ω ’ｒｒｎ を示し、熱起
電力測定結果も・やはり弱ｎ型半導体膜であることを示
した。
実施例１
比較例２におけるアルゴンガス供給量を、標準状態換算
６ｙｔｌ／分に変えた他は全く同様にして、シリコン薄
膜を形成させ、その暗電気伝導度を測定したところに３
Ｘ１０ Ω ・。 を示し、ｉ型半導体が得られたこ
とを昭めた。
６ｙｔｌ／分に変えた他は全く同様にして、シリコン薄
膜を形成させ、その暗電気伝導度を測定したところに３
Ｘ１０ Ω ・。 を示し、ｉ型半導体が得られたこ
とを昭めた。
実施例２
比較例２におけるアルゴンガス供給量を、標準状態換算
１ａｍｌ／分に変えた他は全く同様にしてシリコン薄膜
を形成させ、その暗電気伝導度を測定したところ、Ｘ６
Ｘ１０ Ω ・。 を示し、この薄膜もｉ型半導体で
あった。
１ａｍｌ／分に変えた他は全く同様にしてシリコン薄膜
を形成させ、その暗電気伝導度を測定したところ、Ｘ６
Ｘ１０ Ω ・。 を示し、この薄膜もｉ型半導体で
あった。
実施例３
比較例２におけるアルゴンガス供給１を、標準状態換算
１５屑ノ／分に変えた他は全く同様にしてシリコン薄膜
を形成させ、その暗電気伝導度を測定したところ、Ｘ５
Ｘ１０ Ω ・。を示し、熱起電力測定結果、この膜
はｐ型半導体であることを認めた。
１５屑ノ／分に変えた他は全く同様にしてシリコン薄膜
を形成させ、その暗電気伝導度を測定したところ、Ｘ５
Ｘ１０ Ω ・。を示し、熱起電力測定結果、この膜
はｐ型半導体であることを認めた。
一、ヒ記比較例２と実施例１〜３の結果は、原料ガスに
対するアルゴンガスの供給比率の増大と共に１弱ｎ型半
導体からｉ型半導体へ、更に’ ｐ型半導体へと変るこ
とを示している。
対するアルゴンガスの供給比率の増大と共に１弱ｎ型半
導体からｉ型半導体へ、更に’ ｐ型半導体へと変るこ
とを示している。
本発明の新規半導体は、その原料ガスに由来半導体特性
及び耐紫外線劣化性に優れ、これを使用すると性能の優
れた太陽電池が得られる。
及び耐紫外線劣化性に優れ、これを使用すると性能の優
れた太陽電池が得られる。
太陽電池は、ｐ型、ｉ型及びｎ型の１ｗさ約１μの半導
体膜をその順に接合することによって得られる。従って
、本発明の方法により、先ず、基板上にｐ型半導体膜を
生成きせ、引き続きその上に、製造条件を変えるのみで
、ｉ型の半導体を生成させることができ、ｐ型とｉ型の
半導体膜の接合したものが得られる。更に、この上に、
ｎ型半導体生成原料ガス、例えば前記原料ガスにホスフ
ィンを混じたガスからプラズマＣＶＤ法を適用すること
により、ｎ型半導体膜を生成させることができ、ｐ型、
ｉ型及びｎ型半導体膜がその順に接合したもの、即ち太
陽電池が容易に得られる。
体膜をその順に接合することによって得られる。従って
、本発明の方法により、先ず、基板上にｐ型半導体膜を
生成きせ、引き続きその上に、製造条件を変えるのみで
、ｉ型の半導体を生成させることができ、ｐ型とｉ型の
半導体膜の接合したものが得られる。更に、この上に、
ｎ型半導体生成原料ガス、例えば前記原料ガスにホスフ
ィンを混じたガスからプラズマＣＶＤ法を適用すること
により、ｎ型半導体膜を生成させることができ、ｐ型、
ｉ型及びｎ型半導体膜がその順に接合したもの、即ち太
陽電池が容易に得られる。
特許出願人
工業技術院長石す及曾戊−
日産化学工業株式会社
Claims (2)
- （１） 珪素原子に結合した弗素原子を含有しかつイ
ンジウムｉ５＋・・ドープされたシリコン半導体。 - （２）金属インジウムからなるカソードと基板電極を対
置した反応室内に、四弗化珪素含有原料ガスとスパッタ
リングガスを供給し、該両ガスの存在下前記カソードと
基板電極との間にグロー放電を起こさせることを特徴と
する珪素原子に結合した弗素原子を含有しかつインジウ
ムカ１°゛ドープされたシリコン半導体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020960A JPS59147427A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | シリコン半導体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020960A JPS59147427A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | シリコン半導体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147427A true JPS59147427A (ja) | 1984-08-23 |
| JPH0351089B2 JPH0351089B2 (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=12041739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020960A Granted JPS59147427A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | シリコン半導体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147427A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107551A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Amorphous semiconductor having chemical modification |
| JPS57115558A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-19 | Canon Inc | Photoconductive material |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP58020960A patent/JPS59147427A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107551A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | Amorphous semiconductor having chemical modification |
| JPS57115558A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-19 | Canon Inc | Photoconductive material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0351089B2 (ja) | 1991-08-05 |
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