NO823744L - Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av en amorf halvleder. - Google Patents

Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av en amorf halvleder.

Info

Publication number
NO823744L
NO823744L NO823744A NO823744A NO823744L NO 823744 L NO823744 L NO 823744L NO 823744 A NO823744 A NO 823744A NO 823744 A NO823744 A NO 823744A NO 823744 L NO823744 L NO 823744L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
doped
layer
semi
polysilanes
approx
Prior art date
Application number
NO823744A
Other languages
English (en)
Inventor
Allan G Macdiarmid
Zoltan J Kiss
Original Assignee
Chronar Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chronar Corp filed Critical Chronar Corp
Publication of NO823744L publication Critical patent/NO823744L/no

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02—Silicon
    • C01B33/021—Preparation
    • C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02425—Conductive materials, e.g. metallic silicides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02441—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/0245—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02576—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02579—P-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
    • H01L31/202—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials including only elements of Group IV of the Periodic System
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Description

Oppfinnelsen yedrører fremstillingen av amorfe halvledere, særlig for bruk i halvlederinnretninger. Dette er en "continuation-in-part" av US Serial nr. 242.707, innle-vert 11. mars 1981.
Amorfe halvledere er anvendbare i et bredt område av innretninger. Eksempler innbefatter lagre, felteffektinn-retninger og tynnfilminnretninger, fremvisningsinnretninger og luminiserende innretninger.
Amorfe halvledere er særlig anvendbare for fotospenningsinnretninger som gir en spenning når de utsettes for stråling, eller stråler når de blir elektrisk energisert. Uheldigvis er fotospenningsinnretninger ikke for tiden i stand til å konkurrere med vanlige elektriske energilkilder. Dette skyldes primært fremstillingskostnadene for egnede halvleder-materialer. Til å begynne med ble det krevet dyrt og relativt tykt enkelt krystallmateriale. I den senere tid er amorft materiale med egnet fotosensitivitet blitt fremstilt ved gløde-utladning i en gassformet atmosfære.
Amorft materiale i form av hydrogenert silisium fremstilt ved glødeutladning har vist seg å være særlig egnet. Illustrasjoner kan finnes i US patentene nr. 4.064.521, 4.142.195, 4.163.677, 4.196.438, 4.200.473 og 4.162.505.
Selv om glødeutladningsfremstilling .av amorft silisium er mindre kostbart enn fremstillingen av enkelt krystallmateriale, vil kostnadsbetraktningene fortsette å begrense den generelle anvendelse av denne teknikk.
Et forsøk på å tilveiebringe et lavkostnadsmateri-ale har innbefattet fremstilling av amorft silisium ved pyrolytisk dekomponering av monosilan (SiH4). Andre teknikker som benyttes med monosilaner har innbefattet katodeforstøvning og vakuumfordampning.
Uheldigvis har det amorfe silisium som er fremstilt ved pyrolytisk dekomponering av monosilan, vanligvis betegnet'som "kjemisk dampavsetning" (CVD), vist begrenset fotospennings- eller fotoledende egenskaper. Dette har fortsatt og betraktet som en defekttetthet i' materialet.
Tilsvarende amorft silisium som hie fremstilt ved katodeforstøvning og vakuumfordampning av monosilaner har gitt mindre fotoreaksjon enn det som ble tilveiebragt ved glødeut-ladning av materialene.
Andre forsøk er blitt gjort for fremstilling av amorft silisium fra forskjellige fluorsilaner, som beskrevet f. eks. i US patentene nr. 3.120.451 og 4.125.643. Her igjen gjelder at mens fotoreaksjonsegenskapene for de resulterende materialer har vært tilsvarende til de som er forbundet med hydrogenert amorft silisium fremstilt ved glødeutladning, er kostnadene for prosessen fremdeles betydelige.
En annen fremgangsmåte for fremstilling av amorft silisium er ved dekomponering av silaner ved en relativt høy temperatur (1400 - 1600°C) i en høyvakuumreaktor som krevet å holdes ved trykk under 10 ^ Torr. Den resulterende gasstrøm blir så rettet mot et substrat som holdes ved en lavere temperatur, som angitt' i US patentene nr. 4.237.150 og 4.237.151. Denne teknikk er tungvint, krever bruk av høye temperaturer og høyt vakuum og fører til filmer med temmelig lav spesifikk
-7 -1
fotoledningsevne (10 (fi - cm) eller mindre).
Følgelig er det en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en effektiv og billig produksjon av halv-ledermaterialer med egnede fotoreagerende egenskaper. En videre hensikt er å oppnå egnede fotospennings- og fotodetekter-ingsinnretninger.
Videre er det en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en produksjon av halvledende materiale med egnet fotosensitivitet med mindre kostnad og mindre komplisert enn de metoder som benyttes for enkelt krystallmateriale.
En videre hensikt med foreliggende oppfinnelse er
å tilveiebringe amorft silisiummateriale ved mindre kostnad og på enklere måte enn glødeutladning, katodeforstøvning og vakuumfordampningsteknikker.
For å oppnå de foranstående og tilsvarende hensik-ter, er det ved oppfinnelsen tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av en amorf halvleder med egnet fotosensitivitet ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere gassfase-"polysemikonduktaner" ved en temperatur under ca. 500°C. Denne teknikk skiller seg fra den tidligere kjente pyrolytiske dekomponering av silaner og fluorsilaner hvor vesentlig lavere spesifikk fotoledningsevne og indre fotospenningsegenskaper har vært resultatet. Denne prosess er basert på kontinuerlig behandling i motsetning til satsvis behandling og eliminerer kostbart og komplisert utstyr som er forbundet med fremstillingen av enkelt krystall og amorft silisium ved glødeutlad-ning, katodeforstøvning og vakuumfordampning.
I samsvar med et trekk ved oppfinnelsen finner dekomponeringen sted ved en temperatur i området mellom ca. 300°C og 500°C og ligger fortrinnsvis i området fra 350°C - 4 50°C.
I samsvar med et videre trekk ved oppfinnelsen finner dekomponeringen sted ved et partialtrykk for polysilan mindre enn ca. en atmosfære og over ca. en mikron kvikksølv-søyle og er fortrinnsvis over en Torr. Trykket er ønskelig i området fra ca. en Torr til ca. 100 Torr for å begrense gassfasekjernedannelse av partikler under den pyrolytiske dekomponering.
I samsvar med et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er polysemikontuktanene valgt fra gruppen som innbefatter fra disemikonduktaner til og inklusive heksasemikonduktaner, representert ved formelen Sc H„ , „, hvor "Sc" viser til en halv-cn 2n+2
leder, såsom silisium eller germanium, og n er mellom to og seks. Polysemikonduktanene er hensiktsmessig oppnådd fra reaksjonsproduktet til et semikonduktiv, såsom magnesium-silisid (Mg2Si) med en vandig syre, såsom fosforsyre (H-^PO^), vandig sterk svovelsyre (B^SO^L, hydrogenfluorid (HF)_ og salt-syre (HC1I. Semikonduktanene til en størrelse høyere enn di-semikonduktanene er separert ved multippel felledestillasjon. Hvis høyere renhet for disilan er ønsket, kan disilanet som
er blitt innfanget bli videre renset ved flere felle-til-felledéstillasjoner, ved lavere temperatur, ved lavtempera-turfraksjonering eller ved andre prosesser, såsom gasskroma-tografi etc.
Polysemikonduktanene kan også frembringes ved reduksjon av halvlederhalider, såsom disilisium, heksaklorid med et hydrid, såsom litiumaluminiumhydrid.
I samsvar med et ytterligere trekk ved oppfinnelsen innbefatter den gassformede fase en inert gassbærer. Hensiktsmessige inerte gassbærere er argon, helium og hydrogen. Gass-fasematerialet er fordelaktig dekomponert på et oppvarmet substrat, og dekomponeringstemperaturen er den for substratet.
I samsvar med ytterligere et trekk ved oppfinnelsen blir amorfe halvledende innretninger fremstilt ved dannelsen av et legeme ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere gassfasepolysemikonduktaner og tilveiebringelse av kontakter for legemet. Legemet-er hensiktsmessig utformet på et substrat i ett eller flere separate lag som kan innbefatte dopingsmidler i samsvar med ledningseynetypen som er ønsket. Hjelpelag, såsom metall for dannelse av en grenseflate, og antirefleksjonslag kan innbefattes.
Andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå etter betraktning av flere illustrerende utførelser, sett i forbindelse med tegningene, hvor:
fig. IA er et strømningsdiagram av fremgangsmåten
i samsvar med oppfinnelsen for fremstilling av amorfe halvledere,
fig. IB er en tilpasning av strømningsdiagrammet på fig. IA som viser fremgangsmåten for fremstilling av amorft silisium,
fig. 2A er et skjematisk riss av en illustrerende anordning for fremstilling av egnede ..semikonduktaner,
fig. 2B. er et skjematisk riss av et illustrerende reaksjonskammer for fremstilling av amorfe halvledere i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 2C er et diagram av relativt kvantumutbytte mot bølgelengde som illustrerer forskjellen mellom film frem-bragt i samsvar med oppfinnelsen og de som er fremstilt med andre teknikker,
fig. 3 er et skjematisk riss av en fotodetektor fremstilt i samsvar med oppfinnelsen og forbundet med krets-koblingen,
fig. 4 er et skjematisk, riss a<y>en "heterojune-,
tion"-halvleder i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 5 er et tverrsnittsriss av en "Schottky-barrierefotospenningsinnretning" fremstilt i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 6 er et tverrsnitt av en PIN-fotospenningsinnretning fremstilt i samsvar med oppfinnelsen,
fig. 7 er et tverrsnitt av en PN-fotospenningsinnretning fremstilt i samsvar med oppfinnelsen, og
fig. 8 er et tverrsnitt av en ytterligere "heterojunction"-fotospenningsinnretning fremstilt i samsvar med oppfinnelsen .
Under henvisning til tegningene viser fig. IA en strømningsoversikt- 100A for generell gjennomføring av oppfinnelsen, mens fig. IB gir et strømningsdiagram 100B for spesi-ell fremstilling av amorft silisium med spesielle egenskaper ifølge oppfinnelsen.
Semikonduktaner for gjennomføring av oppfinnelsen velges fra gruppe IV i det periodiske system og kan således innbefatte germanium eller tinn, og fra gruppe VI i det periodiske system og kan således innbefatte selen og tellur. Som angitt nedenfor er en særlig hensiktsmessig halvleder silisium.
Når polysemikonduktanene fremstilles, blir de inn-ført i et reaksjonskammer, som illustrert ved prosessblokk 102A. Mens de er i kammeret blir polysemikonduktanene pyrolytisk dekomponert, som angitt i prosessblokk 103A. Pyrolytisk dekomponering innbefatter virkningen av varme ved egnet temperatur på et gassformet materiale under betraktning av en i omdanning av materialet til en amorf halvleder på flaten til det ønskede substrat.
Det skal bemerkes at i motsetning til den kjente teknikk vil polysemikonduktanene som fremstilles ved pyrolytisk dekomponering ikke fremvise hydrogendefektkarakteristikken ; som vanligvis finnes ved fremstilling av amorfe halvledere fra monosemikonduktaner. Som et resultat er det ikke nødven- dig å utsette det resulterende produkt for hydrogenionimplan-tasjon eller tung doping.
Spesielt er oppfinnelsen egnet for fremstilling av amorft silisium i samsvar med strømningsoversikten 100B på fig. IB. Ved denne prosess tar polysemikonduktanene form av polysilaner i samsvar med prosessblokk 101B. Når de er fremstilt, blir polysilanene innført i et reaksjonskammer ifølge prosessblokk 102B. Mens de er i kammeret blir polysulanene utsatt for oppvarming i samsvar med prosessblokk 103B. Dette dekomponerer dem til amorft silisium. Materialet blir prepa-rert under homogene, styrte betingelser ved temperaturer vesentlig lavere enn det som er nødvendig for dekomponering av monosilaner. I tillegg vil det amorfe silisiumprodukt som skriver seg fra dekomponeringen av polysilaner ikke kreve et-terfølgende behandling for å kompensere for hydrogenmangler. Som i tilfellet av halvledere fremstilt i samsvar med strøm-ningsoversikten på fig. IA, vil det amorfe silisium som er fremstilt i samsvar med fig. IB være generelt anvendbart i et bredt område av halvlederinnretninger. I det generelle tilfelle vil amorfe halvledere fremstilt i samsvar med oppfinnelsen kunne benyttes i stedet for halvledere fremstilt på annen måte i et bredt område av halvlederinnretninger. Dette er spesielt en realitet for fotospennings-, fotoledende og strømlikerettingsinnretninger.
I tilfelle av polysilaner vil hensiktsmessige elementer innbefatte disilaner, trisilaner, tetrasilaner, penta-silaner og heksasilaner. Isomere elementer av gruppen er også hensiktsmessige". Deri eneste- grense i-klassen
av anvendbare elementer bestemmes ved stabiliteten for polysilanene som er innbefattet i den ønskede reaksjon. Når ordenen for polysilanene øker, er det en reduksjon i generell stabilitet, men dette vil vanligvis kunne kompenseres ved egnede operasjonsbetingelser.
Polysilaner som blir dekomponert pyrolytisk kan ha form av blandinger av polysilaner eller kan være dannet'av et enkelt polysilan. I tillegg vil så .lenge; det er minst ett polysilan tilstede den gassformede blanding kunne innbefatte en monosilan. Dette har virkningen av reduksjon av gassfase-partialtrykk, slik at driftsbetingelsene må innstilles til—'svarende.
Den gassformede blanding kan videre innbefatte dop-ingmidler og inerte gassformede bærere.
Et egnet driftstrykk er ca. en atmosfære, men lavere trykk kan bli benyttet så lavt som ned til trykk på ca.
en Torr. Trykket ligger fortrinnsvis i området fra ca. 1
Torr til ca. 100 Torr for å ... delvis fra gassfaseblandingen.
Silaner av meget høy orden, f. eks. utenfor heksa-silan,har liten effekt på produksjonen av ønsket amorf silisiumfilm ved standardtemperaturer og trykk fordi de har uve-sentlige damptrykk ved romtemperatur. Når imidlertid silaner av høyere orden blir oppvarmet for dannelsen av et vesentlig damptrykk, f. eks. over en millimeter kvikksølv, kan de også gi en høykvalitets amorf silisiumfilm.
En illustrerende anordning for fremstilling av amorfe halvledere i samsvar med oppfinnelsen er illustrert på fig. 2A og 2B. Anordningen er i to seksjoner, 210 for fremstilling av egnede semikonduktaner og 250 for- omdanning av semikonduktaner tilønskede amorfe halvledere.
Anordningen 210 er spesielt beregnet for'fremstill-. ing av amorft silisium ved pyrolytisk dekomponering, men det skal forstås at egnede modifikasjoner kan gjøres for fremstilling av andre amorfe halvledere. Anordningen 210 innbefatter er reaksjonskammer 211, en syrekilde 212, en silisium-forbind-elseskilde 213 og en serie feller 214, 215.
I den illustrerende omdannelsesseksjon 250 blir reaktanter, innbefattende de valgte polysilaner, bragt til et reaksjonskammer 260 i form av en omhylling 261. Reaksjonskammeret 260 inneholder på illustrerende måte et substrat 262 på hvilket amorft silisium skal utfelles. Kammeret 261 er av et materiale som ikke vil forurense substratet 262. Egnede materialer innbefatter kvarts, glass og rustfritt stål.
Det illustrerende reaksjonskammer 261 på fig. 2
har et innløp 263 og et utløp 264. Innløpet danner inngangen for valgte polysilaner eller en monosilan-polysilan-blanding
gjennom en styri.ngsyentil 251 som tillater den gassformede blanding i å bli tilført en eller flere dopingsgasser fra kildene 252 og 255. Plassert under innløpet 263 er en bærer 256 for en.holder 266 av substratet 262. Substratholderen 266 er illustrert som en patronvarmeinnretning med en viklet keramisk kjerne og en keramisk bindedel som omslutter et motstandselement 266r. Sistnevnte energiseres ved egnet tråd-føring som utstrekker seg til bæreren langs holderen. Et rustfritt stålhus isolerer den keramiske kjerne fra den innkomne gassformede strøm som er representert ved pilen G. Et manometer 270 er montert på kammeret 261 for å gi en indikasjon for grense- .... 262. Egnede materialer innbefatter kvarts, glass og rustfritt stål.
Det illustrerte reaksjonskammer 261 på fig. 2 har et innløp 263 og et utløp 264. Innløpet danner inngang for valgte polysilaner eller en monosilan-polysilan-blanding gjennom en styringsventil 251, som tillater gassformet blanding å tilføres en eller flere dopingsgasser fra kildene 253 og 255. Plassert under innløpet 263 er en bærer 265 for en holder 266 for substratet 262. Substratholderen 266 er illustrert som en patronoppvarmingsinnretning med en viklet keramisk kjerne og en keramisk bindedel som omslutter et motstandselement 2664. Sistnevnte energiseres ved egnet trådføring som utstrekker seg til bæreren langs beholderen. Et rustfritt stålhus isolerer den keramiske kjerne fra den innkomne gassformede strøm som representeres av pilen G. Et manometer 270 er montert på kammeret 261 for å gi en indikasjon av det indre trykk. Temperaturen for substratet 262 måles av en måler (ikke vist) som er innbefattet i trådføringen for oppvarmingsinnretningen 266r. Substratet 262 er hensiktsmessig av glass.
For å danne den ønskede amorfe silisiumutfelling blir gassformet blanding G ført over substratet, som trekkes mot utløpet 264 av virkningen til en vakuumpumpe (ikke vist).. Substratet 262 drives ved en temperatur i området fra ca. 350°C til ca. 500°C, noe som resulterer i en pyrolytisk dekomponering av minst en del av den gassformede strøm G. Dekompo-neringskomponentene er indikert ved pilene B, som er vist med stiplede linjer. Balansen for gassformet blanding i form av en utstrømning E trekkes ut gjennom utløpet 264.
Som et alternativ til det dynamiske system som er beskrevet ovenfor, kan det også benyttes et statisk utfell-ingssystem. Ved statisk utfelling blir semikonduktanene inn-ført i den evakuerte reaktor gjennom en ventil. Utstrømningen og innløpsventilen blir så lukket, og dette bevirker at et spesifikt volum av gassformet blanding blir innfanget i kammeret. På grunn av ....
I tillegg blir de elektriske egenskaper for det utfelte amorfe silisium styrt i samsvar med egenskapene for dop-ingsmiddelgassene fra kildene 252 og 255. For p-typen av doping kan dopingsgassen 252 være et boronhydrid, såsom B2H^, B10H14e^-c *' mens f°r n-typen av doping er dopingsgassen 255 et fosforhydrid, såsom PH^eller ?2H4'Alternativt kan de ønskede dopingsmiddelhydrider bli utformet i gassblandingen ved innføring av magnesiumborid og/eller"magnesiumfosfid i reaktantene. Det skal bemerkes at hvilket som helst av et bredt område andre dopingsmidler også kan benyttes. I noen tilfeller er detønskelig at den samme dopingsgass kan selek-tivt anvendes fra to eller flere separate kilder, såsom kilde- . ne 252 og 253. ;Det skal bemerkes at hoveddelen av gassblandingen;G hensiktsmessig er av en inert bæregass for å hemme spontan forbrenning av reaktantene i tilfelle av brudd i kammeret 261. Mens substratet 262 på fig. 2 er blitt valgt som glass av økonomiske grunner, kan metallsubstratet, særlig stål, også bli benyttet. ;For utfelling av amorft germanium kan digerman (G<e>2Hgl bli benyttet, og utfellingen gjennomføres ved en temperatur i området 150°C til 220°C. Som et alternativ til digerman kan monogerman (GeH^j. også bli benyttet, men utfellingshastigheten er noe langsommere enn for digerman. Andre høyere germaner kan også benyttes, såsom trigerman (Ge^Hgl. ;Praksisen ved oppfinnelsen er videre illustrert ut fra de følgende ikke begrensende eksempler som er summert opp i tabell I, hvor gassene er høye ordensilaner som fremstilt i samsvar med det som er beskrevet ovenfor. ;.... gassformet blanding G hensiktsmessig er av;en inert bæregass for å hemme spontan forbrenning av reaktantene i tilfelle av brudd i kammeret 261. Mens substratet 262 på fig. 2 er blitt valgt som glass av økonomiske grunner, kan det også benyttes metallsubstrater, særlig stål. ;For utfelling av amorft germanium kan digerman (Ge2Hg) bli benyttet, og utfellingen utføres ved en temperatur i området 150°C til 220°C. Som et alternativ til digerman kan også monogerman (GeH^i bli benyttet, men utfellingshastigheten er noe lavere enn med digerman. Andre høyere germaner kan også benyttes, såsom trigerman (Ge^Hg). ;Praksisen for oppfinnelsen er videre illustrert under henvisning til de følgende ikke begrensede eksempler, som er summert opp i tabell I. ; Amorfe halvledere fremstilt i samsvar med oppfinnelsen kan Benyttes for dannelsen av et stort spektrum av halvlederinnretninger. Det er viktig å notere at amorfe silisiumfilmer fremstilt ved foreliggende oppfinnelse er forskjellige fra de vanlige glødeutladnings- og høyvakuumutfelte filmer. Film i henhold til foreliggende oppfinnelse er ikke utsatt for ioneødeleggelse. ;Som et eksempel for de forskjellige egenskaper for foreliggende filmer og de ifølge kjent teknikk, sammenligner fig. 2C den spektrale reaksjon for en typisk glødeutladnings-film med en film i henhold til foreliggende oppfinnelse. I kurvene på fig. 2C er relativt fotospenningskvantumutbytte opptegnet mot bølgelengden for eksitasjonsstråling. ;Det fremgår av fig. 2C at ved sammenligning med glødeutladningsfilmer vil amorfe silisiumfilmer fremstilt ved oppfinnelsen ha en spektral reaksjon med høyere relativt kvantumutbytte og utstrekke seg til større bølgelengder. ;I tillegg ved sammenligning med høyvakuumutfelte filmer vil de ifølge oppfinnelsen innta vesentlige høyere ;-6 -4 ;spesifikk fotoledningsevne, f. eks. 10 til 10 ohm pr.;-1 -9 centimeter (ohm-cm ). i motsetning til et område på 10 til -7 -1 10 ohm-cm for høyvakuumutfelte filmer ifølge US patentene nr. 4.237.150 og 4.237.151. ;En slik innretning er fotodetektoren 300 på fig. 3. Et glassubstrat 301 med en amorf silisiumutfelling 302 er ut-styrt med aluminiumkontakter 303 og 304 og forbundet i krets over et batteri 305 til en belastning 306. Når innfallende lys 307 faller på det amorfe silisiumlag 302, danner det elektronhullpar som påvirkes av spenningen til batteriet 305 og frembringer en tilsvarende spenningsøkning i belastningen 306 i samsvar med antall hullelektronpar som dannes. ;En annen innretning som gjør bruk av amorft silisium fremstilt i samsvar med oppfinnelsen er "heterojunction"-halvlederinnretningen 400 på fig. 4. Denne innretning har forskjellige forbindelser Jl og J2 mellom p-typemateriale 403 og egenmateriale (i-type) 4 02 på den annen side, og mellom egenmaterialet 402 og n-type halvledermaterialet401 på den annen side. Båndgapene for p- og n-typen materialer 4 03 og ;401 er forskjellige fra de for egenmaterialet 402. Både egenmaterialet 402 og n-typematerialet-,.403 er utformet ved kjemisk damputfelling. I tilfelle av n-typen materiale var det innbefattet et doppingsmiddel, såsom fosfin. p-typematerialet 403 ;er også fremstilt ved kjemisk utfelling med et egnet doppingsmiddel, såsom bor. I tillegg innbefatter p-typematerialgass-strømmen metan eller acetylen for å frembringe en silisiumkarbonlegering (a- (Si,CI :H)_. ;Den resulterende innretning 400 er en PIN-halvlederinnretning som styres av en gitterkontakt 404 og utfelt hensiktsmessig på et substrat 405. Innretningen 400 har den for-del i forhold til lignende innretninger at den tillater en større mengde lys å gå inn i egenlaget 402 ved hjelp av det amorfe silisiumkarbonlegeringslag 401, som har et høyere båndgap enn egenlaget 4 02. ;Generelt kan de ønskede halvledende innretninger bli fremstilt ved å erstatte halvlederlag fremstilt i samsvar med oppfinnelsen med halvlederlag fremstilt ved. andre teknikker. F. eks. kan de forskjellige innretninger, som illustrert i US patent nr. 4.064.521, bli tilpasset i samsvar med foreliggende . oppfinnelse ved å erstatte pyrolytisk dekomponerte polysemikonduktaner i stedet for glødeutladet amorft silisium av kjent teknikk. ;Gjennomsnittstettheten for lokalisert tilstand av ;CVD amorft silisium fremstilt rav Si n H„ _ (n = 2-6) antas å;nZn+Z;være eller bli utledet å være av innretningsytelse som ligger i området mellom 10 / cm^ til 10"*" /cm\ og meget lavere enn det for amorft silisium fremstilt ved andre innretninger, f. eks. for katodeforstøvet eller fordampet amorft silisium. Gjennomsnittstettheten for lokalisertetilstander er 10 19 /cm3 eller større. Denne lave tetthet for defekttilstandene fører til lengre utarmingsbredder og lav rekombinasjon og gir således innretninger med god kvalitet.
En slik innretning er "Schottkybarriere"-solcellen 500 på fig. 5 som er dannet av et substrat 512 med et legeme 514 av amorft silisium. Innretningen 500 innbefatter også et metallag 516, en grenseflate 518, et antireflekterende lag 520, en innfallende flate 522 for solstråling 526 og en gitterelektrode 524.
Hvis overflateresistiviteten for elektroden 628 ved det første dopede lag er i størrelsesorden på ca. 10 ohm eller mer, er det foretrukket også å ha en gitterkontakt lik den som er beskrevet på fig. 5, på det første dopede lag 613 for sam-ling av strøm som dannes i legemet 614.
En elektrisk kontakt 627 er på flaten til det andre dopede lag 615 motsatt til den overførende elektrode 268. Den elektriske kontakt 627 er av et materiale med godtagbar elektrisk ledningsevne, såsom aluminium, krom, tantal, antimon, niob eller rustfritt stål.
Som tidligere beskrevet på fig. 5, er absorbsjons-koeffisienten for amorfe silisiumfilrner fremstilt ved kjemisk damputfelling av ^^^ 2x1+ 2' ^vor n svarer til 2 - 6 større enn enn det for enkelt krystallsilisium i det synlige område. Av disse grunner er bare et tynt lag av amorft silisium nødvendig for tilstrekkelig solstråleabsorbsjon. Typisk er egenområdet for amorft silisium ca....en mikron eller mindre i tykkelse, mens det første og andre dopede lag 613 og 615 er noen få hundre Ågstrøm i tykkelse.
Under henvisning til fig. 7 er det vist en halvle-.. derinnretning 710 .som er en fotospenningsinnretning, og mer spesielt en PN-forbindelsessolcelle. Fotospenningsinnretningen 710 innbefatter et område 711 av amorft silisium fremstilt ved polysilan kjemiskdamputfellingsmetoden i samsvar med oppfinnelsen, med egnede dopingsgasser. Området 711 omfatter et første dopet lag 7 52 med én ledningsevne i kontakt med et andre dopet lag 754 med en motsatt ledningsevne med en PN-forbindelse 756 derimellom. Av diskusjonsgrunner er det antatt at det første dopede lag 7 52 er av p-typemateriale og det andre dopede lag er av n-typen ledningsevne. Både det første og det andre dopede lag 752 og 754 er legemet 714 på fotospenningsinnretningen 710. Området 711 innbefatter et tredje dopet lag 758 på flaten til det andre dopede lag 754, som har en høyere dopingskonsentrasjon enn det andre dopede lag 754. Således er det tredje dopede lag 758 ay n^type ledningsevne. Det tredje dopede lag 158 hjelper til i å frembringe ohmsk kontakt i legemet 714.
Selv om utførelsene som er beskrevet på fig. 5, 6 og 7 er blitt beskrevet som solceller, er det foregrepet av foreliggende oppfinnelse at disse utførelser også kan benyttes som høyfrekvensfotodetektorer, dvs. innretninger som reagerer på strålingsenergi.
Under henvisning til fig. 8 er det vist en ytterligere utførelse av en halvlederinnretning ifølge foreliggende oppfinnelse, som er betegnet med 810. Halvlederinnretningen 810 er beskrevet som en "heterojunction"-fotospenningsinnretning med det formål å forklare den sjette utførelse av foreliggende oppfinnelse. Fotospenningsinnretningen 810 innbefatter et legeme 814 av amorft silisium fremstilt ved pyrolytisk dekomponering. Legemet 814 av amorft silisium har de samme egenskaper som legemet 4 02 i den andre utførelse av foreliggende oppfinnelse.
Fremstillingen av fotospenningsinnretningen 810 er tilsvarende til den for utførelsene som tidligere er beskre-.. • vet. Halvlederen 860 kan virke som understøttelsen i omform-ingsapparatet (som tidligere beskrevet på fig. 4 og 51 for utfelling av legemet 814 av amorft silisium. Som en alternativ metode for fremstilling, kan legemet 814 bli utformet ved pyrolyse av disilan, og halvlederområdet 860 kan så bli katodeforstøvet på legemet 814. Deretter blir den første elektrode 866, mellomlaget 868 og den andre elektrode 870 tilformet ved avmasking og fordampningsteknikk, som er vel-kjent på fagområdet.
Mens en sjette utførelse av foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet som en fotospenningsinnretning, er det åpenbart for fagmannen i halvlederteknikk at en slik innretning også kan virke som en likeretter. Hvis innretningen 810 ble drevet som likeretter, ville det ikke være behov for halvlederområdet 8 60 som et materiale som er halvtransparent eller transparent for solstråling. I tillegg vil det ikke være noe behov for en innfallende flate 854 som er i stand til å påvirkes av solstråling.
Mens forskjellige trekk ved oppfinnelsen er blitt forklart ved tegninger og beskrivelse, skal det forstås at de foranstående detaljerte beskrivelser er bare for illustrasjonsformål og at mange forskjellige forandringer såvel ut-skiftning av ekvivalente bestanddeler i stedet for de som er vist og beskrevet kan gjøres uten å avvike fra oppfinnelsens ramme, som angitt i kravene. ... kan også virke som en likeretter. Hvis innretningen 43 0 ble drevet som en likeretter, ville det ikke være noe behov for halvlederområdet 86 0 utformet av et materiale som er halvtransparent eller transparent for solstråling. I tillegg vil det heller ikke være behov for en innfallende flate 864 som er i stand til å treffes av solstråling.
Mens forskjellige trekk ved oppfinnelsen er blitt forklart ved hjelp av tegninger og beskrivelse, skal det forstås at den foranstående detaljerte beskrivelse bare er for illustrasjonsformål og at forskjellige forandringer, såvel som utskifting av ekvivalente bestanddeler med de som er vist og beskrevet kan gjøres uten å avvike fra oppfinnelsens ramme, slik den er angitt i kravene.
Nomenklatur for innretningene (fig.. 3 - 8).. 300 fotodetektor
301 glassubstrat 302 amorf silisiumutfelling 3 03 aluminiumkontakt 3 04 aluminiumkontakt
305 batteri 306 belastning
307 innfallende lys
400 "Heterojunetion"-innretning
401 n-type materiale 402 egenmateriale 403 p-type amorft silisiumkarbonlegering
404 gitterkontakt 405 substrat
5 00 "Schottkybarriere"-fotospenningsinnretning 512 substrat 514 amorft silisiumlegeme 516 metallag 518 grenseflate 520 antirefleksjonslag 522 innfallende flate
524 gitterelektrode 526 solstråling
610 PIN-fotospenningsinnretning
613 første dopede lag 614 amorft silisiumlegeme 615 andre dopede lag 617 egenlag 626 solstråling 627 elektrisk kontakt
628 overførende elektrode 629 innfallende flate 710 PN-fotospenningsinnretning
711 amorft silisium 714 innretningens legeme 726 solstråling 728 overførende elektrode 729 innfallende flate 752 første dopede lag 754 andre dopede lag 756 PN-forbindelse
757 elektrisk kontakt 758 tredje dopede lag 810 "Heterojunetion"-fotospenningsinnretning
814 amorft silisium 826 solstråling 854 innfallende flate 860 halvleder 862 "heterojunction" 866 første elektrode 868 mellomlag 870 andre elektrode

Claims (44)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en amorf halvleder som omfatter pyrolytisk dekomponering av en eller flere gassformede faser av polysemikonduktaner ved en temperatur under ca. 500°C.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den pyrolytiske dekomponering finner sted ved en temperatur i området fra ca. 300°C til ca. 500°C.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at temperaturen ligger i området fra ca. 350°C til ca. 450°C.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den pyrolytiske dekomponering finner sted ved et partialtrykk større enn ca. en mikron kvikksølv og mindre en ca. en atmosfære.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at trykket ligger i området fra ca. en Torr.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at trykket ligger i området fra ca. 1 Torr til ca. 100 Torr, for derved å begrense gassfasekjernedannelse av partikler. V.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at polysemikonduktaner velges fra gruppen som strekker seg fra disilanet til å innbefatte heksasilaner som er representert ved formelen Sin H2n +2, hvor n er fra to til seks.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den gassformede fase innbefatter en eller flere dopingsgasser.
9. Fremgangsmåte ifølge kra <y> 8, karakterisert ved at dopingsgassene velges fra gruppen som innbefatter fosfor og bor inneholdende gasser.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at fosforinneholdende gasser er fosfin (PH^ ) og at bor inneholdende gasser er diboran (B^H.gl .
11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den gassformede fase innbefatter en inert gassbærer.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den inerte gassbærer er argon eller helium.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en eller flere av polysilanene er dekomponert på et oppvarmet substrat.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at dekomponeringen finner sted ved substratets temperatur.
15. Fremgangsmåte for fremstilling av en amorf silisi-umhalvlederinn retning som omfatter trinnene med: a) dannelse av et legeme med pyrolytisk dekomponering av en eller flere gassfasepolysilaner, og b) tilveiebringelse av en eller flere kontakter til legemet.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at legemet dannes på et substrat.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at legemet dannes av et antall separate de-komponeringer som hver danner et separat lag.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at ett eller flere av lagene innbefatter dopingsmidler deri.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at de dopede lag er av en eller flere led-ningsevnetyper.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at ledningsevnetypene innbefatter p og n.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at den videre innbefatter tilveiebringelsen av en metallisk grenseflate med en eller flere av de utfelte lag.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at den videre innbefatter tilveiebringelsen av et antirefleksjonslag i innretningen.
22. Fremgangsmåte for fremstilling av en amorf halvleder "Schottky"-innretning som omfatter følgende trinn: a). dannelsen av et sterkt dopet amorft silisiumlag på et ledende substrat ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner og et doppingsmiddel, b). utfelling av et udopet amorft silisiumlag på det dopede lag ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner , c)_ utfelling av et metall på det udopede lag for dannelsen av en "Schottkybarriere".
23. Fremgangsmåte for fremstilling av en amorf silisiumforbindelsesinnretning som omfatter følgende trinn: a) dannelsen av et første dopet a-Si-lag på et ledende substrat ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner og et dopingsmiddel, b) dannelsen av et andre dopet a-Si-lag på nevnte første dopede lag ved pyrolytisk dekomponering av polysilan og et dopingsmiddel, c) dannelsen av et tredje dopet a-Si-lag med en ledningsevne-type motsatt til den for det første dopede lag på toppen av det lett dopede lag ved pyrolytisk dekomponering av polysilaner og et dopingsmiddel, d). tilveiebringelsen av en ledende ohmsk kontakt til det andre dopede lag.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, karakterisert ved at det.andre dopede a-Si-lag er ombyttet med et udopet a-Si-lag, som er utfelt ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner.
25. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 22, hvorved "Schottkybarrie- ren" er semitransparent for solstråling.
26. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 22, hvor det ledende substrat er semitransparent for solstråling. 1
27. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 26, hvor det ledende substrat er glass dekket med en semitransparent ledende elektrode.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, karakterisert ved at den semitransparente ledende elektrode er dopet tinnoksyd (SnC^L eller indiumoksyd (ln2 0^ ) eller en legering derav.
29. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 23 eller 24, karakterisert ved at enten den ohmske kontakt eller det ledende substrat er semitransparent for solstråling.
30. Fremgangsmåte -for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 23 eller 24, karakterisert ved at det ledende substrat er et metall på hvilket den amorfe silisiumforbindelsesinnretning er utfelt.. og den ohmske kontakt er semitransparent for solstråling.
31. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 29, karakterisert ved at det ledende substrat er glassbelagt med en semitransparent ledende elektrode.
32. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 31, karakterisert ved at den semitransparente ledende elektrode er dopet tinnoksyd (SnG^l , indiumoksyd (1^20^1 eller en legering derav.
33. Fremgangsmåte for fremstilling av en amorf silisium halvledende "heterojunction"-innretning som omfatter følgende' trinn: a) dannelse av et første dopet a-Si-lag på et ledende substrat ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner og et dopingsmiddel, b) dannelse av et andre dopet a-Si-lag på det første dopede lag ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner og et dopingsmiddel, c) utfelling av et dopet halvledermateriale av en polaritets-type som danner en "heterojunction" med det andre dopede lag derpå, idet "heterojunction" som således er dannet er av en motsatt polaritettype til den type forbindelse som er dannet mellom det første dopede lag og det andre dopede lag, og d) tilveiebringelse ay en ohms.k kontakt med halyledermateri-alet i trinn c.
34. Fremgangsmåte for fremstilling av innretningen ifølge krav 33, hvor det halvledende materiale velges fra en gruppe som består av galliumarsenid (G aAsI, silisium (Si), indiumoksyd (I^O-j) / tinnoksyd (Sn02L , legeringer av indiumoksyd og tinnoksyd, kadmiumsulfid (CaSl, sinksulfid (ZnS). og legeringer av kadmiumsulfid og sinksulfid.
35. Fremgangsmåte for fremstilling av innretningen iføl-ge krav 33, karakterisert ved at det halvledende materiale har et større båndgap enn det andre dopede a-Si-lag .
36. Fremgangsmåte for fremstilling av innretningen iføl-ge krav 33, karakterisert ved at fremstillings-trinnet reverseres, nemlig det tredje dopede halvledende materiale som danner "heterojunction" er det substrat på hvilket det etter hverandrefølgende utfelles det nevnte andre dopede a-Si-lag og det første nevnte dopede a-Si-lag, etterfulgt ved dannelsen av ohmsk kontakt på det første og tredje dopede halvledersubstrat.
37. Fremgangsmåte for fremstilling av innretningen iføl-ge krav 36, karakterisert ved at de ohmske kontakter er semitransparente for solstråling.
38. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert ved at den semitransparente kontakt er dopet tinnoksyd (Sn02 ) eller indiumoksyd (ln2 0^ ) eller en legering av indiumoksyd eller en legering av indiumoksyd og tinnoksyd.
39. Fremgangsmåte ifølge krav 33, karakterisert ved at det ledende substrat er semitransparent for solstråling.
40. Fremgangsmåte ifølge krav 39, karakterisert ved at det semitransparente ledende substrat er glassbelagt med en semitransparent ledende elektrode innbefattende dopet Sn02 , ln2 03 eller en legering av Ir^ O^ og Sn02 eller en tynn metallfilm..
41. Fremgangsmåte ifølge krav 33, karakterisert ved at det andre dopede a-Si-lag er erstattet av et udopet a-Si-lag, som er utfelt yed pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner.
42. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at det udopede a-Si-lag erstattes av et dopet lag, som er utfelt ved pyrolytisk dekomponering av en eller flere polysilaner og et dopingsmiddel.
43. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de nevnte polysemikonduktaner velges ifra gruppen som rekker fra digermaner til og innbefattende heksa-germaner, representert ved formelen Ge H.n , ~, hvor n går fra 3 'r- n 2n+2' ^ to til seks.
44.F remgangsmåte ifølge krav 43, karakterisert ved at temperaturen for dekomponeringen er mellom 150°C og 220°C.
NO823744A 1981-03-11 1982-11-10 Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av en amorf halvleder. NO823744L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24270781A 1981-03-11 1981-03-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO823744L true NO823744L (no) 1982-11-10

Family

ID=22915870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO823744A NO823744L (no) 1981-03-11 1982-11-10 Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av en amorf halvleder.

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0075007A4 (no)
JP (1) JPS58500360A (no)
KR (1) KR910002764B1 (no)
CA (1) CA1187622A (no)
ES (1) ES510893A0 (no)
HU (1) HU187713B (no)
IN (1) IN156594B (no)
IT (1) IT1150674B (no)
NO (1) NO823744L (no)
OA (1) OA07249A (no)
WO (1) WO1982003069A1 (no)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1245109A (en) * 1983-10-31 1988-11-22 Hsien-Kun Chu Method of forming amorphous polymeric halosilane films and products produced therefrom
FR2555206B1 (fr) * 1983-11-22 1986-05-09 Thomson Csf Procede de depot de silicium amorphe par decomposition thermique a basse temperature et dispositif de mise en oeuvre du procede
DE3441044A1 (de) * 1984-11-09 1986-05-22 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Verfahren zur herstellung von duennschicht-halbleiterelementen, insbesondere solarzellen
US4637895A (en) * 1985-04-01 1987-01-20 Energy Conversion Devices, Inc. Gas mixtures for the vapor deposition of semiconductor material
US4696834A (en) * 1986-02-28 1987-09-29 Dow Corning Corporation Silicon-containing coatings and a method for their preparation
US4762808A (en) * 1987-06-22 1988-08-09 Dow Corning Corporation Method of forming semiconducting amorphous silicon films from the thermal decomposition of fluorohydridodisilanes
US4923719A (en) * 1988-08-22 1990-05-08 Allied-Signal Inc. Method of coating silicon carbide fibers
US5424097A (en) * 1993-09-30 1995-06-13 Specialty Coating Systems, Inc. Continuous vapor deposition apparatus
EP1021389A1 (en) * 1995-10-18 2000-07-26 Specialty Coating Systems, Inc. Processes for the preparation of octafluoro- 2,2]paracyclophane
ATE230445T1 (de) * 1995-10-27 2003-01-15 Specialty Coating Systems Inc Verfahren und vorrichtung zur ablagerung von parylen af4 auf halbleiterwafern
US5806319A (en) * 1997-03-13 1998-09-15 Wary; John Method and apparatus for cryogenically cooling a deposition chamber
US5841005A (en) * 1997-03-14 1998-11-24 Dolbier, Jr.; William R. Parylene AF4 synthesis
US6051276A (en) * 1997-03-14 2000-04-18 Alpha Metals, Inc. Internally heated pyrolysis zone
WO2007044429A2 (en) 2005-10-05 2007-04-19 Nanogram Corporation Linear and cross-linked high molecular weight polysilanes, polygermanes, and copolymers thereof, compositions containing the same, and methods of making and using such compounds and compositions
US7799376B2 (en) * 2007-07-27 2010-09-21 Dalsa Semiconductor Inc. Method of controlling film stress in MEMS devices

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USB524765I5 (no) * 1966-02-03 1900-01-01
US3490961A (en) * 1966-12-21 1970-01-20 Sprague Electric Co Method of producing silicon body
US4064521A (en) * 1975-07-28 1977-12-20 Rca Corporation Semiconductor device having a body of amorphous silicon
US4237150A (en) * 1979-04-18 1980-12-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method of producing hydrogenated amorphous silicon film
US4237151A (en) * 1979-06-26 1980-12-02 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Thermal decomposition of silane to form hydrogenated amorphous Si film
JPS5767938A (en) * 1980-10-16 1982-04-24 Canon Inc Production of photoconductive member

Also Published As

Publication number Publication date
IT1150674B (it) 1986-12-17
EP0075007A1 (en) 1983-03-30
IT8220100A0 (it) 1982-03-11
KR910002764B1 (ko) 1991-05-04
EP0075007A4 (en) 1984-06-05
ES8402462A1 (es) 1984-02-01
IN156594B (no) 1985-09-14
HU187713B (en) 1986-02-28
CA1187622A (en) 1985-05-21
ES510893A0 (es) 1984-02-01
JPS58500360A (ja) 1983-03-10
OA07249A (fr) 1984-08-31
WO1982003069A1 (en) 1982-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4459163A (en) Amorphous semiconductor method
US4598164A (en) Solar cell made from amorphous superlattice material
US5230746A (en) Photovoltaic device having enhanced rear reflecting contact
JP2951146B2 (ja) 光起電力デバイス
EP0300799B1 (en) Photovoltaic element with a semiconductor layer comprising non-single crystal material containing at least Zn,Se and H in an amount of 1 to 4 atomic %
CA1252229A (en) Multijunction semiconductor device
US4910153A (en) Deposition feedstock and dopant materials useful in the fabrication of hydrogenated amorphous silicon alloys for photovoltaic devices and other semiconductor devices
US20110259395A1 (en) Single Junction CIGS/CIS Solar Module
EP0509215A1 (en) Multi-layered photovoltaic element having at least three unit cells
US5024706A (en) Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal AlP(H,F) semiconductor film
AU610231B2 (en) Pin junction photovoltaic element having I-type semiconductor layer comprising non-single crystal material containing at least Zn, Se and H in an amount of 1 to 40 atomic per cent
IT8224631A1 (it) Dispositivo fotovoltaico a piu! strati di semiconduttore e procedimento per la sua fabbricazione
NO823744L (no) Fremgangsmaate og innretning for fremstilling av en amorf halvleder.
US5007971A (en) Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal BP(H,F) semiconductor film
US4396793A (en) Compensated amorphous silicon solar cell
US5556794A (en) Method of manufacturing a semiconductor device having low sodium concentration
US4478654A (en) Amorphous silicon carbide method
US5278015A (en) Amorphous silicon film, its production and photo semiconductor device utilizing such a film
JP2724892B2 (ja) アモルファスシリコン系ｐｉｎ型光電変換素子
CA1213375A (en) Semiconductor device having a body of amorphous silicon
US5152833A (en) Amorphous silicon film, its production and photo semiconductor device utilizing such a film
JP2592809B2 (ja) 光起電力素子の製造方法
AU8339082A (en) Amorphous semiconductor method and devices
JPH06204514A (ja) 光起電力素子及び発電システム
US5258207A (en) Amorphous silicon film, its production and photo semiconductor device utilizing such a film