JPH09255491A - 多結晶酸化薄膜の酸素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及びその製造方法 - Google Patents
多結晶酸化薄膜の酸素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及びその製造方法Info
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- JPH09255491A JPH09255491A JP33976696A JP33976696A JPH09255491A JP H09255491 A JPH09255491 A JP H09255491A JP 33976696 A JP33976696 A JP 33976696A JP 33976696 A JP33976696 A JP 33976696A JP H09255491 A JPH09255491 A JP H09255491A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラス基板上に成膜されている多結晶酸化薄
膜の酸素最密充填面の酸素配列を用いたＺｎＯ薄膜の電
極構造体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板と、前記基板上に形成されている立
方構造または類似立方構造の酸化物薄膜層と、前記酸化
物薄膜層上に形成されているＺｎＯ層を具備する。この
ような本発明の電極構造体はＬＣＤのような平板ディス
プレーまたは太陽電池等に適用でき、良好なＺｎＯの結
晶性により良質の製品が得られる。
膜の酸素最密充填面の酸素配列を用いたＺｎＯ薄膜の電
極構造体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板と、前記基板上に形成されている立
方構造または類似立方構造の酸化物薄膜層と、前記酸化
物薄膜層上に形成されているＺｎＯ層を具備する。この
ような本発明の電極構造体はＬＣＤのような平板ディス
プレーまたは太陽電池等に適用でき、良好なＺｎＯの結
晶性により良質の製品が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多結晶酸化薄膜の酸
素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及びその製
造方法に係り、特にガラス上に成膜されている多結晶酸
化薄膜の酸素最密充填面の酸素配列を用いたＺｎＯ薄膜
電極構造体及びその製造方法に関する。
素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及びその製
造方法に係り、特にガラス上に成膜されている多結晶酸
化薄膜の酸素最密充填面の酸素配列を用いたＺｎＯ薄膜
電極構造体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス基板上に成膜させた多結晶ＺｎＯ
薄膜はガラスを構成する原子の無秩序に基づいて低い結
晶性を示すため、従来、ＺｎＯ薄膜の結晶性を向上させ
るためサファイア単結晶基板やＳｉＣ単結晶基板を用い
た方法などが報告されている。しかし、単結晶基板にＺ
ｎＯ薄膜を形成した場合には、基板の不透明性のためＺ
ｎＯ薄膜の光学的特性である透明性が消えるので、透明
電極としては使用できない。従って、前述したように単
結晶基板を使用して形成したＺｎＯ薄膜は基板の不透過
性によりＬＣＤ（Liquid Crystal Display) のような平
板ディスプレー或は太陽電池のような装置の透明電極と
して使用できない。
薄膜はガラスを構成する原子の無秩序に基づいて低い結
晶性を示すため、従来、ＺｎＯ薄膜の結晶性を向上させ
るためサファイア単結晶基板やＳｉＣ単結晶基板を用い
た方法などが報告されている。しかし、単結晶基板にＺ
ｎＯ薄膜を形成した場合には、基板の不透明性のためＺ
ｎＯ薄膜の光学的特性である透明性が消えるので、透明
電極としては使用できない。従って、前述したように単
結晶基板を使用して形成したＺｎＯ薄膜は基板の不透過
性によりＬＣＤ（Liquid Crystal Display) のような平
板ディスプレー或は太陽電池のような装置の透明電極と
して使用できない。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】本発明は多結晶酸化薄
膜の酸素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及び
その製造方法を提供することにその目的がある。
膜の酸素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及び
その製造方法を提供することにその目的がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明による多結晶酸化薄膜の酸素最密充填面を用いた
ＺｎＯ薄膜電極構造体は、基板と、前記基板上に成膜さ
れている立方構造または類似立方構造の酸化物薄膜層
と、前記酸化物薄膜層上に形成されているＺｎＯ層を具
備することを特徴とする。
本発明による多結晶酸化薄膜の酸素最密充填面を用いた
ＺｎＯ薄膜電極構造体は、基板と、前記基板上に成膜さ
れている立方構造または類似立方構造の酸化物薄膜層
と、前記酸化物薄膜層上に形成されているＺｎＯ層を具
備することを特徴とする。
【０００５】前記本発明の電極構造体において、前記酸
化物薄膜層の素材は立方構造を有するＩｎ2 Ｏ3 、立方
構造または類似立方構造を有する物質を選択することが
望ましい。
化物薄膜層の素材は立方構造を有するＩｎ2 Ｏ3 、立方
構造または類似立方構造を有する物質を選択することが
望ましい。
【０００６】また、前記目的を達成するため本発明によ
る電極構造体の製造方法は、基板に立方構造または類似
立方構造を有する酸化物薄膜を形成する段階と、前記多
結晶酸化物薄膜上に結晶性に優れたＺｎＯ薄膜を形成す
る段階を含む。
る電極構造体の製造方法は、基板に立方構造または類似
立方構造を有する酸化物薄膜を形成する段階と、前記多
結晶酸化物薄膜上に結晶性に優れたＺｎＯ薄膜を形成す
る段階を含む。
【０００７】
【本発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本
発明の実施例を詳しく説明する。
発明の実施例を詳しく説明する。
【０００８】図１を参照すれば、１は基板、バッファ層
の機能を有するものであって、Ｉｎ 2 Ｏ3 を含む立方構
造または類似立方構造の酸化物薄膜層である。そして、
３はＺｎＯ薄膜層である。
の機能を有するものであって、Ｉｎ 2 Ｏ3 を含む立方構
造または類似立方構造の酸化物薄膜層である。そして、
３はＺｎＯ薄膜層である。
【０００９】六方構造のＺｎＯの（０００２）面上の酸
素は正三角形の頂点に位置し、隣接酸素との距離はＺｎ
Ｏの格子定数（a ZnO ＝０．３２５０）と同じ０．３２
５０ｎｍであり、ＡＢＡＢ、即ち交番的な積層構造を有
する。バッファ層として使用される答軸晶系（bixbyit
e）立方構造を有するＩｎ2 Ｏ3 はＡＢＣＡＢＣ、即ち
３つの層が交番的に積層されている構造を有し、各層の
酸素は同一配列状態を有し、酸素最密充填面である（１
１１）面の酸素間の平均距離は０．３３５３ｎｍであ
る。従って、Ｉｎ2 Ｏ3 の酸素最密充填面である（１１
１）面とＺｎＯの酸素最密充填面である酸素間不整合は
僅か３％なので〈１１１〉配向性を有するＩｎ2 Ｏ3 薄
膜は〈０００１〉の配向性を有するＺｎＯ薄膜の成長を
容易にする良好な酸素層を提供しうる。これはＺｎＯ薄
膜の酸素最密充填面がＩｎ2 Ｏ3 薄膜の酸素最密充填面
の影響を受けるからである。従って、ガラス基板上に成
膜したＺｎＯ薄膜の結晶性向上方法は多結晶Ｉｎ2 Ｏ3
のみならず、〈１１１〉配向性を有する立方構造或は類
似立方構造を有する酸化物薄膜の酸素最密充填構造を用
いても良い。
素は正三角形の頂点に位置し、隣接酸素との距離はＺｎ
Ｏの格子定数（a ZnO ＝０．３２５０）と同じ０．３２
５０ｎｍであり、ＡＢＡＢ、即ち交番的な積層構造を有
する。バッファ層として使用される答軸晶系（bixbyit
e）立方構造を有するＩｎ2 Ｏ3 はＡＢＣＡＢＣ、即ち
３つの層が交番的に積層されている構造を有し、各層の
酸素は同一配列状態を有し、酸素最密充填面である（１
１１）面の酸素間の平均距離は０．３３５３ｎｍであ
る。従って、Ｉｎ2 Ｏ3 の酸素最密充填面である（１１
１）面とＺｎＯの酸素最密充填面である酸素間不整合は
僅か３％なので〈１１１〉配向性を有するＩｎ2 Ｏ3 薄
膜は〈０００１〉の配向性を有するＺｎＯ薄膜の成長を
容易にする良好な酸素層を提供しうる。これはＺｎＯ薄
膜の酸素最密充填面がＩｎ2 Ｏ3 薄膜の酸素最密充填面
の影響を受けるからである。従って、ガラス基板上に成
膜したＺｎＯ薄膜の結晶性向上方法は多結晶Ｉｎ2 Ｏ3
のみならず、〈１１１〉配向性を有する立方構造或は類
似立方構造を有する酸化物薄膜の酸素最密充填構造を用
いても良い。
【００１０】また、多結晶Ｉｎ2 Ｏ3 薄膜は光の透過性
のよい物質なのでＺｎＯ薄膜をＩｎ2 Ｏ3 薄膜上に成膜
しても光透過には問題ないのでＬＣＤのような平板ディ
スプレーや太陽電池などの透明電極に使用できる。
のよい物質なのでＺｎＯ薄膜をＩｎ2 Ｏ3 薄膜上に成膜
しても光透過には問題ないのでＬＣＤのような平板ディ
スプレーや太陽電池などの透明電極に使用できる。
【００１１】本発明によるＺｎＯ薄膜の結晶性向上法は
単結晶だけでなくガラス基板上でＺｎＯ薄膜をエピタキ
シァル成長させる場合、非常に有用な方法となる。一般
的にエピタキシァル成長は基板と積層薄膜の格子定数の
不整合の最少化によるものであるが、２面間の酸素配列
と酸素間距離を考慮した酸化物薄膜の成長法はＧａＮ薄
膜を成長させるためのバッファ層としてのＺｎＯ薄膜の
製造に非常に有用である。
単結晶だけでなくガラス基板上でＺｎＯ薄膜をエピタキ
シァル成長させる場合、非常に有用な方法となる。一般
的にエピタキシァル成長は基板と積層薄膜の格子定数の
不整合の最少化によるものであるが、２面間の酸素配列
と酸素間距離を考慮した酸化物薄膜の成長法はＧａＮ薄
膜を成長させるためのバッファ層としてのＺｎＯ薄膜の
製造に非常に有用である。
【００１２】本発明はＩｎ2 Ｏ3 薄膜の酸素最密充填面
を用いて単結晶基板やそうでないガラス基板上で〈００
０１〉配向の成長特性に優れたＺｎＯ薄膜を製造するた
めの方法である。
を用いて単結晶基板やそうでないガラス基板上で〈００
０１〉配向の成長特性に優れたＺｎＯ薄膜を製造するた
めの方法である。
【００１３】本発明の電極構造体の制作方法を説明すれ
ば次のようである。
ば次のようである。
【００１４】図２に示されるように、スパッタリング方
法でガラス基板１上に〈１１１〉配向特性に優れたＩｎ
2 Ｏ3 薄膜２を形成する。
法でガラス基板１上に〈１１１〉配向特性に優れたＩｎ
2 Ｏ3 薄膜２を形成する。
【００１５】図３に示されるように、Ｉｎ2 Ｏ3 薄膜２
上にアルゴンと酸素の混合ガスを用いてＺｎＯ薄膜３を
製造する。
上にアルゴンと酸素の混合ガスを用いてＺｎＯ薄膜３を
製造する。
【００１６】以上のような製造方法によれば、〈１１
１〉配向特性に優れたＩｎ2 Ｏ3 薄膜の酸素最密充填面
である（１１１）面はＺｎＯ薄膜３の酸素最密充填面で
ある（０００２）面がよく成長しうる優秀な酸素層を提
供する。従って、前述したようにbixbyiteＩｎ2 Ｏ3 の
（１１１）面とウルツ（wurzeit ）ＺｎＯの（０００
２）面の酸素間距離の差は約３％であるので、ガラス基
板上で結晶性と〈０００１〉配向の成長特性に優れたＺ
ｎＯ薄膜の形成が可能である。
１〉配向特性に優れたＩｎ2 Ｏ3 薄膜の酸素最密充填面
である（１１１）面はＺｎＯ薄膜３の酸素最密充填面で
ある（０００２）面がよく成長しうる優秀な酸素層を提
供する。従って、前述したようにbixbyiteＩｎ2 Ｏ3 の
（１１１）面とウルツ（wurzeit ）ＺｎＯの（０００
２）面の酸素間距離の差は約３％であるので、ガラス基
板上で結晶性と〈０００１〉配向の成長特性に優れたＺ
ｎＯ薄膜の形成が可能である。
【００１７】即ち、ガラス基板上に成膜した多結晶Ｉｎ
2 Ｏ3 薄膜上にＺｎＯ薄膜を成長させることにより、Ｚ
ｎＯ薄膜の電気的、光学的特性の損失なしに結晶性と
〈０００１〉配向特性に優れた薄膜を製造しうる。
2 Ｏ3 薄膜上にＺｎＯ薄膜を成長させることにより、Ｚ
ｎＯ薄膜の電気的、光学的特性の損失なしに結晶性と
〈０００１〉配向特性に優れた薄膜を製造しうる。
【００１８】
【発明の効果】このような本発明の電極構造体はＬＣＤ
のような平板ディスプレーまたは太陽電池等に適用で
き、良好なＺｎＯの結晶性により良質の製品が得られ
る。
のような平板ディスプレーまたは太陽電池等に適用で
き、良好なＺｎＯの結晶性により良質の製品が得られ
る。
【図１】本発明による電極構造体の概略断面図である。
【図２】本発明による電極構造体の製造方法の工程図で
ある。
ある。
【図３】本発明による電極構造体の製造方法の工程図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１ Ｈ０１Ｌ 21/28 ３０１Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 基板と、 前記基板上に形成されている立方構造または類似立方構
造の酸化物薄膜層と、 前記酸化物薄膜層上に形成されているＺｎＯ層を具備す
ることを特徴とする多結晶酸化薄膜の酸素最密充填面を
用いたＺｎＯ薄膜電極構造体。 - 【請求項２】 前記酸化物薄膜層の素材はＩｎ2 Ｏ3 で
成膜されていることを特徴とする請求項１に記載の多結
晶酸化薄膜の酸素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構
造体。 - 【請求項３】 基板に立方性または類似立方性の酸化物
薄膜を形成する段階と、 前記酸化物薄膜上にＺｎＯ薄膜を結晶成長法により形成
する段階を含むことを特徴とする多結晶酸化薄膜の酸素
最密充填面の酸素配列を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体の
製造方法。 - 【請求項４】 前記酸化物薄膜層をＩｎ2 Ｏ3 で形成す
ることを特徴とする請求項３に記載の多結晶酸化薄膜の
酸素最密充填面の酸素配列を用いたＺｎＯ薄膜電極構造
体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19950069786 | 1995-12-30 | ||
| KR95P69786 | 1995-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09255491A true JPH09255491A (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=19448592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33976696A Pending JPH09255491A (ja) | 1995-12-30 | 1996-12-19 | 多結晶酸化薄膜の酸素最密充填面を用いたＺｎＯ薄膜電極構造体及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09255491A (ja) |
| DE (1) | DE19654717A1 (ja) |
| FR (1) | FR2743091A1 (ja) |
| GB (1) | GB2308919A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002114598A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-16 | Toppan Printing Co Ltd | 透明導電性材料およびその製造方法 |
| US6500690B1 (en) | 1999-10-27 | 2002-12-31 | Kaneka Corporation | Method of producing a thin-film photovoltaic device |
| KR20040107318A (ko) * | 2003-06-13 | 2004-12-20 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 산화아연의 전해증착법 |
| JP2010050342A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | National Institute For Materials Science | 非晶質基材 |
| JP2012134467A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-07-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4556407B2 (ja) | 2002-10-04 | 2010-10-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化物透明電極膜とその製造方法、透明導電性基材、太陽電池および光検出素子 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP33976696A patent/JPH09255491A/ja active Pending
- 1996-12-19 GB GB9626372A patent/GB2308919A/en not_active Withdrawn
- 1996-12-30 FR FR9616210A patent/FR2743091A1/fr not_active Withdrawn
- 1996-12-30 DE DE1996154717 patent/DE19654717A1/de not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6500690B1 (en) | 1999-10-27 | 2002-12-31 | Kaneka Corporation | Method of producing a thin-film photovoltaic device |
| JP2002114598A (ja) * | 2000-10-03 | 2002-04-16 | Toppan Printing Co Ltd | 透明導電性材料およびその製造方法 |
| KR20040107318A (ko) * | 2003-06-13 | 2004-12-20 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 산화아연의 전해증착법 |
| JP2010050342A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | National Institute For Materials Science | 非晶質基材 |
| JP2012134467A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-07-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
| US9281358B2 (en) | 2010-11-30 | 2016-03-08 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
| US9634082B2 (en) | 2010-11-30 | 2017-04-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2308919A (en) | 1997-07-09 |
| GB9626372D0 (en) | 1997-02-05 |
| DE19654717A1 (de) | 1997-07-03 |
| FR2743091A1 (fr) | 1997-07-04 |
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