JPS61288314A - 透光性導電酸化物層の加工方法 - Google Patents

透光性導電酸化物層の加工方法

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JPS61288314A
JPS61288314A JP60131284A JP13128485A JPS61288314A JP S61288314 A JPS61288314 A JP S61288314A JP 60131284 A JP60131284 A JP 60131284A JP 13128485 A JP13128485 A JP 13128485A JP S61288314 A JPS61288314 A JP S61288314A
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light
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conductive oxide
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transmitting conductive
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邑田 健治
岸 靖雄
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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】 (イ)産業上の利用分野 本発明は酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズ(S
nOx)等の透光性導電酸化物層の加工方法に関し、例
えば光起電力装置や光導電装置等の光電変換デバイスや
その他のオプティカルデバイスの受光面電極として利用
される。
(ロ)従来の技術 ITOや5nOxに代表される透光性導電酸化物(以下
丁COと称す>pitは上述の如く光起電力装置や光導
電装置等のオプティカルデバイスに於ける受光面電極と
して利用されている。特に光起電力装置や光導電装置の
如く半導体活性層の光変換作用を利用する光1変換デバ
イスにあっては斯る半導体活性層に入射する光を可及的
に多くすることが肝要であり、そのために昭和60年春
季応用物理学会予稿集第439頁29p−U−14に開
示された如く受光面!極として用いられるTCO層もそ
の表面がほぼ平坦なものから凹凸なものに移行しつつあ
る。即ち、TCO/1mの表面に凹凸な粗面状を呈する
と斯る凹凸表面上に形成される半導体光活性層との接触
界面も自ずと凹凸となり、この接触界面に於ける入射光
の反射量の減少が図れる結果、半導体活性層に入射する
光量が増大する。
上記先行技術に開示字れた160層の凹凸化は、ほぼ平
坦な表面を持つ透光性支持基板を準備し、その表面に先
ず半球状の5tO*粒子を埋込み該基板表面に凹凸を付
与した後、斯る凹凸基板表面に160層が被着されるこ
とにより実現される。
然し乍ら、斯る方法によればIC0JIの成膜に先立っ
て基板表面に凹凸を微細に加工することが非常に困難で
あり、特に光起電力装置や光導電装置等の先買変換作用
を利用した光電変換デバイスの受光面twAとして要求
される適切な凹凸化は難しく、量産性の欠如は免れない
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の如く特に光電変換デバイスの受光面電極
として要求きれる適切な凹凸化が難しく、量産性の欠如
を解決しようとするものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するためにほぼ平坦な表面に
沿って160層が一様に形成された透光性支持基板を準
備し、上記160層をその露出面方向からその途中まで
エツチング処理を施した構成にある。
(ホ)作用 上述の如く透光性支持基板のほぼ平坦面に沿って形成さ
れた160層をその露出面からその途中までエツチング
処理を施すことによって、斯るエツチング処理は微細な
反射量の少ない凹凸を形成する。
(へ)実施例 第1図乃至第3図は本発明加工方法を模式的に表わして
いる。先ず第1図の工程では、絶縁性のほぼ平坦な表面
に沿って160層が一様に形成されたガラス等の透光性
支持基板(2)が準備される。
上記160層(1)は例えばITO,5nOxからなり
、周知の電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、スパッタ法、
CVD法、スプレー法等により形成きれている。より具
体的には基板温度300°C1酸素分圧4×10−“T
Orrの形成条件に基づいて電子ビーム蒸着法により得
られた平均粒径約500〜2000人、膜厚約1500
〜7000人の5%5nOxをドープしたITOからな
る10層(1)を、ガラス製支持基板(2〉に予め被着
したものを準備する。
第2図の工程では上記支持基板(2〉のほぼ平坦面に被
着されていた160層(1)がその露出面から支持基板
(2)に向かってエツチング処理が施される。使用され
るエツチング液としては上記ITOの160層(1)に
対してHCI : H,O: FeC1,−500cc
 : 600cc:100gのものが好適であり、他に
王水も利用可能である。斯るエツチング処理に於いて、
160層(1)はその露出面から順次エツチング除去さ
れるもののrco署(1)のエツチングレートの異方性
に起因して、先ず第2図に示す如くエツチングレートの
高い部分からエツチングが始まるために、断面台形状と
なる。
第3図は第2図のエツチング処理が終了した状態を示し
ている。即ち、斯る工・ンチング処理はICO,1i(
1)の厚み方向の途中までとし、その露出面が微細な凹
凸を持つまで行ない、例えば高低差約1000〜500
0人、凸部と凸部の間隔約2000〜10000人のほ
ぼ三角錐状の凹凸面(l tex)が形成きれる。例え
ば上記エツチング液、液温約25°Cの条件に於いて2
0〜40分程度で上記微細な(l tex)が得られる
第4図及び第5図は本発明方法により凹凸化きれる前の
160層(1)の粒子構造を示す走査顕微鏡写真であっ
て、第4図の断面状態であり、第5図は露出面に対して
傾斜角80度の方向から臨んだ状態で、両者の倍率は等
しくなく写真の下段に夫々のスケールが記しである。第
6図及び第7図は上記第4図及び第5図に示されたIC
0層(1)を本発明方法により凹凸化した後の160層
(1)の粒子構造を示す走査顕微鏡写真であって、第6
図は第4図と同倍率の断面状態であり、第7図は第5図
と同倍率の露出面(凹凸面(1tex))に対して傾斜
角80度の方向から臨んだ状態である。
尚、参考までに第8図及び第9図に第2図に相当する凹
凸加工の途中状態に於けるIC0,11(1)の粒子構
造の断面状態及び傾斜角80度の方向から臨んだ状態の
走査顕微鏡写真を示す。
この顕微鏡写真からTCOJI (1)の異方性工・ン
チングレートにより、その露出面から支持基板(2)方
向に均一にエツチング除去されることなく凹凸面(l 
tax)が形成されていることは明らかである。
この様にして凹凸面(l t@x)が付与きれた160
層(1)を評価するために、斯る凹凸面(1tex)に
特公昭53−37718号公報に示きれたpin接合を
有するアモルファスシリコンの半導体光活性層とアルミ
ニウム電極とを順次積層した光起電力装置を作製し、そ
の反射率をほぼ可視光帯域に亘って測定したところ、第
10図の反射特性を得た。一方、斯る本発明方法により
凹凸加工された100層(1)を受光面電極とした光起
電力装置に代って、第1図及び第6図、第7図に示した
凹凸カロエする以油のTC01!(1)を受光面電極と
した光起電力装置の反射特性を測定し、その結果が第1
1図に示しである。
斯る第11図の反射特性を見ると、約450nm、約6
50nm以上の波長に対して断続的に20%以上の反射
率を呈していたのに対し、本発明による160層(1)
を用いた光起電力装置に於いては約400〜800nm
の可視光帯域に亘ってほぼ一定した10%以下の反射率
を呈するに止まった。この反射率の低域は光電変換作用
をなす半導体光活性層内に多くの光を入射せしめること
を意味し、光起電力装置にあっては光!変換効率を上昇
せしめることができる。
第12図は乃至第15図は本発明の比較例として従来の
技術の項で述べた支持基板(2)に予め凹凸表面(2t
ex)を付与し、その凹凸表面(2tex)上に160
層く1)を形成したものを示し、第12図は模式的断面
図、第13図はそのTCO署(1)の粒子構造の断面状
態を示す走査顕微鏡写真、第14図は同じく粒子構造を
傾斜角80度の方向から臨んだ走査顕微鏡写真及び第1
5図は斯る粒子構造の160層(1)を光起電力装置の
受光面電極としたときの反射特性図である。斯る走査顕
微鏡写真の倍率は、第13図は第4図及び第6図と同じ
であり、第14図は第5図及び第7図と同一である。ま
た反射特性を測定する光起電力装置の半導体活性層及び
アルミニウム電極とともに第10図、第11図のものと
同時に形成きれている。従って、この先行技術に開示さ
れた160層(1)を光起電力装置の受光面電極として
用いても本発明方法により凹凸加工された光起電力装置
の反射特性に対して特に600層mの長波長帯域で劣っ
ていることが明らかである。
(ト)発明の効果 本発明方法は以上の説明から明らかな如く、透光性支持
基板のほぼ平坦面に沿って形成されたTcomをその露
出面からその途中までエツチング処理を施すことによっ
て、反射量の少ない微細な凹凸を形成することができ、
しかも斯る凹凸形状もエツチング液組成、液温、エツチ
ング時間を任意に選択することにより容易に制御するこ
とが可能であり、要求される適切な凹凸面を量産性良く
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明加工方法を説明するための状
態別模式的断面図、第4図及び第5図は凹凸化される前
の透光性導電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角8
0度の方向から臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第6
図及び第7図は本発明加工方法により凹凸化きれた後の
透光性導電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80
度の方向から臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第8図
及び第9図は第2図に相当する凹凸加工の途中状態に於
ける透光性導電酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角
80度の方向から臨んだ状態の走査顕微鏡写真、第10
図は本発明加工方法により加工された透光性導電酸化物
を受光面twAとして組込んだ光起電力装置の反射特性
図、第11図は従来の透光性導電酸化物を受光面電極と
して光起電力装置の反射特性図、第12図は本発明加工
方法の比較例の模式的断面図、第13図及び第14図は
上記第12図に示した本発明比較例に於ける透光性導電
酸化物の粒子構造の断面状態及び傾斜角80度の方向か
ら臨んだ状態を示す走査顕微鏡写真、第15図は斯る比
較例を受光面電極とした光起電力装置の反射特性図、を
夫々示している。 (1)・・・透光性導電酸化物(TCO)!、(1te
x)−凹凸面、(2)・・・透光性支持基板。 第↓自 第5f1gj 300A 第0凶 第+71、ζ、1 ご+X(λ−ゴへ 第85 第919 1鳩やTh 3300人 第10図 波長 波長 第1テ)ス :λ”!、’mal

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ほぼ平坦な表面に沿って透光性導電酸化物層が一
    様に形成された透光性支持基板を準備し、上記透光性導
    電酸化物層をその露出面方向からその途中までエッチン
    グ処理を施してこの透光性導電酸化物層の露出面に凹凸
    を付与したことを特徴とする透光性導電酸化物層の加工
    方法。
  2. (2)上記透光性導電酸化物層は酸化インジウムスズで
    あることを特徴とした特許請求の範囲第1項記載の透光
    性導電酸化物層の加工方法。
  3. (3)上記透光性導電酸化物層の凹凸は凸部と凸部との
    間の間隔が約2000〜10000Å、凸部と凹部との
    高低差が約1000〜5000Åであることを特徴とし
    た特許請求の範囲第1項若しくは第2項記載の透光性導
    電酸化物層の加工方法。
JP60131284A 1985-06-17 1985-06-17 透光性導電酸化物層の加工方法 Granted JPS61288314A (ja)

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