JPS5815231A - 非晶質半導体の製造方法 - Google Patents
非晶質半導体の製造方法Info
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- JPS5815231A JPS5815231A JP56113949A JP11394981A JPS5815231A JP S5815231 A JPS5815231 A JP S5815231A JP 56113949 A JP56113949 A JP 56113949A JP 11394981 A JP11394981 A JP 11394981A JP S5815231 A JPS5815231 A JP S5815231A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deposition
- amorphous
- type
- layer
- deposited
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- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3438—Doping during depositing
- H10P14/3441—Conductivity type
- H10P14/3442—N-type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
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- H10P14/3438—Doping during depositing
- H10P14/3441—Conductivity type
- H10P14/3444—P-type
-
- 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
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
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】
本発明は基板上に非晶質半導体を堆積させる非晶質半導
体装置の製造方法に関するものであり、特にｐ型または
ｉ型非晶質５ｉＫｎ型非晶質Ｓｔを堆積させたり、ｎ型
またはｉ型非晶質５ｉＫｐ型非晶質Ｓｉ を堆積させ
る時に両層間の界面特性の改善を目的とするものである
〇 従来より基板上への非晶質Ｓｉ の堆積は、通常高周波
グロー放電法やＤＣグロー放電法により一定圧力、一定
流量、一定温度、一定電力の条件下で行なわれており、
堆積した非晶質Ｓｔの膜質は上記４条件を変量として制
御できるｏしかしながらこれまで真空容器中において基
板の設定から真空排気、非晶質 Ｓｉの堆積まで順次行
なわノする１回の堆積操作中に堆積電力を連続的に変化
させて行なうような制御方式は行なわれていなかった。
体装置の製造方法に関するものであり、特にｐ型または
ｉ型非晶質５ｉＫｎ型非晶質Ｓｔを堆積させたり、ｎ型
またはｉ型非晶質５ｉＫｐ型非晶質Ｓｉ を堆積させ
る時に両層間の界面特性の改善を目的とするものである
〇 従来より基板上への非晶質Ｓｉ の堆積は、通常高周波
グロー放電法やＤＣグロー放電法により一定圧力、一定
流量、一定温度、一定電力の条件下で行なわれており、
堆積した非晶質Ｓｔの膜質は上記４条件を変量として制
御できるｏしかしながらこれまで真空容器中において基
板の設定から真空排気、非晶質 Ｓｉの堆積まで順次行
なわノする１回の堆積操作中に堆積電力を連続的に変化
させて行なうような制御方式は行なわれていなかった。
本発明は特に堆積時に堆積電力を連続的に変化させて非
晶質Ｓｔを堆積し、例えば非晶質８ｉ 太陽電池の改善
を行なうものであり、以下に本発明の詳細な説明する。
晶質Ｓｔを堆積し、例えば非晶質８ｉ 太陽電池の改善
を行なうものであり、以下に本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の非晶質半導体の製造方法を実施するた
めのグロー放電システムの一構成例を示している。
めのグロー放電システムの一構成例を示している。
同グロー放電システムは堆積電力を連続的にＩｉＪ’
ｊｉさせられることを特徴としている。
ｊｉさせられることを特徴としている。
１はグロー放電システムにおける系全体の制御基である
。２は真空容器（反応炉）３に分解エネルギーを供給す
るための直流（ＤＣ）または畠周波（ｌ（Ｆ）電源であ
る。４はＳ ＊Ｈ４ガス、 ＰＨ３ガス、Ｂ２Ｈ６ガス
等を供給するボンベボックスである３、６は排ガス処理
装置である。
。２は真空容器（反応炉）３に分解エネルギーを供給す
るための直流（ＤＣ）または畠周波（ｌ（Ｆ）電源であ
る。４はＳ ＊Ｈ４ガス、 ＰＨ３ガス、Ｂ２Ｈ６ガス
等を供給するボンベボックスである３、６は排ガス処理
装置である。
同グロー放電システムの動作を説明すると、ボンベボッ
クスの数棟類のガスをガス混合器６により適当な比率に
混合して、真空容器３に導入する。
クスの数棟類のガスをガス混合器６により適当な比率に
混合して、真空容器３に導入する。
導入したガスは電源２によるＤＣまたはＲＦ定電圧より
グロー放電を行々い非晶質Ｓｉを基板上に堆積する。こ
の時、未分解ガスを処理するのが排ガス処理装置６であ
る。真空容器３に供給するＤＣまたはＲＦ″電力量は制
御系１によりコントロールできる。
グロー放電を行々い非晶質Ｓｉを基板上に堆積する。こ
の時、未分解ガスを処理するのが排ガス処理装置６であ
る。真空容器３に供給するＤＣまたはＲＦ″電力量は制
御系１によりコントロールできる。
第２図は前記グロー放電システムにより作製造した太陽
電池を一実施例と口て示したものであり、基板Ｙ上の透
明電極８上に順次非晶質Ｓｔを堆積して太陽電池が形成
されている。ここで９はＰ型押晶質Ｓｔ、１０はｉ型非
晶質Ｓｉ、１１はｎ型非晶質Ｓｉ、１２はＡＩ、 Ｐｔ
、 Ａｕ等の金属である。
電池を一実施例と口て示したものであり、基板Ｙ上の透
明電極８上に順次非晶質Ｓｔを堆積して太陽電池が形成
されている。ここで９はＰ型押晶質Ｓｔ、１０はｉ型非
晶質Ｓｉ、１１はｎ型非晶質Ｓｉ、１２はＡＩ、 Ｐｔ
、 Ａｕ等の金属である。
Ｐ型、ｉ型、ｎ型非晶質Ｓｉのそれぞれの膜厚はほぼ１
００人、数千人、ｊ“Ｏｏ八である。
００人、数千人、ｊ“Ｏｏ八である。
Ｐ型層を形成するにはＳ Ｉ Ｈ４にＢ２Ｈ６を、ｎ型
層を形成するｔこはｂ ｘ Ｈ４にＰＨ３をそれぞれ添
加して堆積する。現在Ｐ型非晶質Ｓｉを形成し、粘性化
エネルギーを０．２〜０．３ ｅＶ に制御するため
にはＳｉＨ４に対してＢ２Ｈ６をほぼ１％程度添加する
必要がある。添加量として１％のＢ２Ｈ６ｆｆ：入わる
とＢが非晶質Ｓｉ中にほぼ１０ 個／ ｃｄ以−に存在
することになり、Ｓｉ中に取込壕れたＢがＰ型アクセプ
タとして存在する以外にトラップ準位や５ｉ−Ｂ結合に
よる光吸収層として存在することになる。このようなト
ラップ準位および光吸収層はＳｉＨ４とＢ２Ｈ６混合ガ
スを分解堆積する際の堆積法に大いに変化する。即ち第
２図においてＰ型層」−にｉ型層を堆積する場合にこれ
らの境界面における堆積法が太陽電池の特性を決定する
上で重装である。Ｐ型層の堆積から、ｉ型層の堆積に移
項する時に一定の堆積電力（０，１〜１Ｗ／ｃｄｌ ）
で順次行なうよりも、Ｐ型堆積層の終盤の界面付近
においては堆積電力を連続的に減少させて行き、ｌ型層
の堆積に移項する時点から再び堆積電力を増加させる堆
積を行なうと良好な特性の太陽電池が得られることを兄
い出した。この堆積法はｉ ｆｌ、ｌ！層３１ ：！１
ｏからｎ型層に移項する時も同様に行なえる０第３図は
、本実施例の非晶質半導体の製造方法によって形成した
アモルファスＳｉ Ｐ、ｉ、ｎ接合の太陽電池の特性（
曲線１４）を示す。比較のために従来法の一定電力の条
件でＰ、ｉ、ｎ層を堆積して形成した太陽電池の特性（
曲線１３）を破線１３で示す。横軸は開放電圧、縦軸は
短絡電流を示す。
層を形成するｔこはｂ ｘ Ｈ４にＰＨ３をそれぞれ添
加して堆積する。現在Ｐ型非晶質Ｓｉを形成し、粘性化
エネルギーを０．２〜０．３ ｅＶ に制御するため
にはＳｉＨ４に対してＢ２Ｈ６をほぼ１％程度添加する
必要がある。添加量として１％のＢ２Ｈ６ｆｆ：入わる
とＢが非晶質Ｓｉ中にほぼ１０ 個／ ｃｄ以−に存在
することになり、Ｓｉ中に取込壕れたＢがＰ型アクセプ
タとして存在する以外にトラップ準位や５ｉ−Ｂ結合に
よる光吸収層として存在することになる。このようなト
ラップ準位および光吸収層はＳｉＨ４とＢ２Ｈ６混合ガ
スを分解堆積する際の堆積法に大いに変化する。即ち第
２図においてＰ型層」−にｉ型層を堆積する場合にこれ
らの境界面における堆積法が太陽電池の特性を決定する
上で重装である。Ｐ型層の堆積から、ｉ型層の堆積に移
項する時に一定の堆積電力（０，１〜１Ｗ／ｃｄｌ ）
で順次行なうよりも、Ｐ型堆積層の終盤の界面付近
においては堆積電力を連続的に減少させて行き、ｌ型層
の堆積に移項する時点から再び堆積電力を増加させる堆
積を行なうと良好な特性の太陽電池が得られることを兄
い出した。この堆積法はｉ ｆｌ、ｌ！層３１ ：！１
ｏからｎ型層に移項する時も同様に行なえる０第３図は
、本実施例の非晶質半導体の製造方法によって形成した
アモルファスＳｉ Ｐ、ｉ、ｎ接合の太陽電池の特性（
曲線１４）を示す。比較のために従来法の一定電力の条
件でＰ、ｉ、ｎ層を堆積して形成した太陽電池の特性（
曲線１３）を破線１３で示す。横軸は開放電圧、縦軸は
短絡電流を示す。
同図から太陽電池として外部に取出せる最大電力の関係
が１１４×ｖ、４〉１１３×ｖ、３ であることが明
らかであり、また本発明においては電池の曲線因子も犬
きく改善されることがわかった０このように例えばＰ、
ｉ、ｎ接合を形成して太陽電池をつくる時に、界面付近
において堆積電力を連続的に変化させて堆積する本発明
の非晶質半導体の製造方法は界面付近のトラップ準位や
光吸収係数を減少させ、結果として短絡電流Ｊｓｃを増
加させるとともに曲線因子も同時に改善できる効果があ
ることがわかり、太陽電池を工業的に利用する時点にお
いて大きな利点になるものと考えられる。またこの堆積
法は、Ｐ層、ｉ層、ｎ層非晶質Ｓｔを利用する他の非晶
質半導体装置においても効果があるものと考えられる。
が１１４×ｖ、４〉１１３×ｖ、３ であることが明
らかであり、また本発明においては電池の曲線因子も犬
きく改善されることがわかった０このように例えばＰ、
ｉ、ｎ接合を形成して太陽電池をつくる時に、界面付近
において堆積電力を連続的に変化させて堆積する本発明
の非晶質半導体の製造方法は界面付近のトラップ準位や
光吸収係数を減少させ、結果として短絡電流Ｊｓｃを増
加させるとともに曲線因子も同時に改善できる効果があ
ることがわかり、太陽電池を工業的に利用する時点にお
いて大きな利点になるものと考えられる。またこの堆積
法は、Ｐ層、ｉ層、ｎ層非晶質Ｓｔを利用する他の非晶
質半導体装置においても効果があるものと考えられる。
第１図は本発明の非晶質半導体装置の製造方法を実施す
るだめの装置のブロック図、第２図は同装置によって作
製した太陽電池の正面断面図、第３図は同太陽電池およ
び従来法によって作製した太陽電池の特性を比較して示
した図である。 １・・・・・・制御系、２・・・・・・電源、３・・・
・・・真空容器（反応炉）、４・・・・・・ボンベ・ボ
ックス、５・・・・・・ガス混合器、６・・・・・・排
ガス処理装置、７・・・・・・基板、８・・・・・・透
明電極、９、・・・・・・Ｐ型層、１ｏ・・・・・・ｉ
型層、１１・・・・・・ｎ型層、１２・・・・金属電極
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ ｍ 第 ２ Ｈ／２ 、／ １３図
るだめの装置のブロック図、第２図は同装置によって作
製した太陽電池の正面断面図、第３図は同太陽電池およ
び従来法によって作製した太陽電池の特性を比較して示
した図である。 １・・・・・・制御系、２・・・・・・電源、３・・・
・・・真空容器（反応炉）、４・・・・・・ボンベ・ボ
ックス、５・・・・・・ガス混合器、６・・・・・・排
ガス処理装置、７・・・・・・基板、８・・・・・・透
明電極、９、・・・・・・Ｐ型層、１ｏ・・・・・・ｉ
型層、１１・・・・・・ｎ型層、１２・・・・金属電極
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ ｍ 第 ２ Ｈ／２ 、／ １３図
Claims (1)
- 基板上に非晶質半導体層を堆積する際に、連続的に堆積
電力を増加させつつ堆積する工程と、一定の堆積電力に
到達後一定時間継続して堆積させる工程と、一定堆積電
力から連続的に減少させつつ堆積させる工程とを有する
ことを特徴とする非晶質半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113949A JPS5815231A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 非晶質半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113949A JPS5815231A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 非晶質半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815231A true JPS5815231A (ja) | 1983-01-28 |
Family
ID=14625239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113949A Pending JPS5815231A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 非晶質半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815231A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5034333A (en) * | 1988-10-27 | 1991-07-23 | Samsung Electron Devices Co., Ltd. | Method of manufacturing an amorphous silicon solar cell |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113949A patent/JPS5815231A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5034333A (en) * | 1988-10-27 | 1991-07-23 | Samsung Electron Devices Co., Ltd. | Method of manufacturing an amorphous silicon solar cell |
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