JPS58190814A - アモルフアスシリコンカ−バイドの製造方法 - Google Patents

アモルフアスシリコンカ−バイドの製造方法

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JPS58190814A
JPS58190814A JP58044690A JP4469083A JPS58190814A JP S58190814 A JPS58190814 A JP S58190814A JP 58044690 A JP58044690 A JP 58044690A JP 4469083 A JP4469083 A JP 4469083A JP S58190814 A JPS58190814 A JP S58190814A
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amorphous silicon
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silane
silicon carbide
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Yoshihiro Hamakawa
圭弘 浜川
Yoshihisa Owada
善久 太和田
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32Carbides
    • C23C16/325Silicon carbide

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 不発qi、アモルファスシリコンカーバイドのjIii
造方法に関する。
シラン(SiH4)のプラズマ分解法で得られるアモル
ファスシリコンn、W、E、 5pear ’411C
よって、PH,やB、 H,でドープする事により、そ
の伝導度音大きく変える事ができることが発見され(1
976年)、D、 Fi、 0arlsOn  等によ
ってアモルファスシリコンを用いた太陽電池が試作(1
976年)されて以来注目を集め、アモルファスシリコ
ン薄膜太陽電池の効率を改善する研究が活発に行なわれ
ている。
これまでの研究により、アモルファスシリコン薄膜光電
集子の構造としては、ショットキーバリヤー型、pin
型、MIS型、ペデロ接合型があり、そのうち10三者
が高効率太陽電池として有望視されている。丁lわちシ
ョットキーバリヤー型で5.5%(D、E、カールソン
他、1977年八MIへ型で4゜8% (J、 1.B
、ウィルンン他、1978)、pirl!で4.5%(
浜用圭弘1 !+ 783の変換効率が達成されている
0 p1nジャンクション型太陽電池の場合、p型アモルフ
ァスシリコンでは、キャリヤーの寿命が短かく有効なキ
ャリヤーにならず、筐た光の吸収係数か11−に比べて
大きい事からp層での光の吸収ロスか大きい点に問題が
必る0このような欠点を改良する為に、インバーティド
n −i −p型の光電素子が提案されている0丁なわ
ちn型アモルファス/リコン側から光を照射する素子で
ある。この場合のnfiアモルファスシリコンでもp型
と同様でキャリヤーの寿命が短かく有効なキャリヤーに
ならないが、p型に比べると光の吸収係数が小さい為に
、p側かり光を照射するよりは有利になるが、nfiア
モルファスシリコンで光の吸収ロスがある点では問題か
あった。
本発明省は、n−1−pかンクション型光電素子の効率
を改善する為に鋭意研究した結果、シラントハイドロカ
ーボンとの比率がsi/c(原子数ン比で約0.97〜
0゜3でわるシリコン含有混合ガス會フラズマ分解して
得られるアモルファスシリコンカーバイトのngドープ
薄膜in層に用いる事により効率の太[1]な改善を見
い出したもので、以ドに七の詳細を説明する。
本発明は、シラン(SiH4)又はその誘導体を水素又
にアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスと水素で希釈した
混合カスを谷電結合法又に紡導結合法による尚周波グロ
ー分解法又は直流グロー放電分解法を用いる。混合カス
中のシランの濃度t」“0.5〜50%、好ましくは1
〜20係である。
基板の温度は200〜300℃が好ましく、透明電極(
工’ro 、sno**)*蒸着したカラスや尚分子フ
ィルム、金m等のS成に必要なあらゆる基板か含まれる
光電素子の基本構成は、図−2の(a) 、 (blに
代表例が示される。(a)は透明基板を用いるタイプで
、例えはガラス−透り」電極−ni  p  Ale(
b)Vf不透明基板7に月いるタイプで、?tiえはス
テンレス−p −i −n−透明電極の411成であり
、いずれもn側から九を照射する0その他、pノーと透
明電極の間に薄い絶縁J−全つけ几り、薄い金属−tつ
けfcg造でもよい。要はn−1−pジャンクションを
基本とするものであればいかなる構成でもよい。
本発明の光電素子と汀、光スィッチ、太陽電池等に代表
される光?電流又は電圧に変換する素子である〇 シラン又にフッ化シランのグロー放電分解で得られる約
1(I′  秒以上のキャリヤー寿命で約10cmeV
−以下の局在準位amおよび10−”cm”/V以上の
易動度をもつ真性アモルファスシリコン(以下、1−a
−8i:Hというni鳩として、p層には上記真性アモ
ルファスシリコン會ボロン等の周期率表■族の元素でド
ープしftp型アモルファスシリコン(以下、p−a−
8i:Hという)を用いる01り、このpmのアモルフ
ァスシリコンのかわりにp型にドープしたアモルファス
シリコンカーバイドを用いてもよい。薄膜の厚みは特に
限定されないが、通常1−a−8iCH層で約2500
〜1.000OA、 p−a−81: H”iC” 1
(10〜500Aか用いられる。
本発明のアモルファスシリコンカーバイドは、シラン等
のシリコンハイドライド(S1nH!n+)とメタン、
エタン等のハイドロカーボンラフロー放電分解して得ら
れる。ハイドロカーボンについては、飽和脂肪族ハイド
ロカーボン(anHgn+2 )、不飽和脂肪族ハイド
ロカーボン (例工ばエチレン、プロピレン等の一般式
0nHtn )でもよい0組成については、グロー放電
分解時のガス組成で81原子数とC原子数の比を用い、
5IXC1−X で示す。ψりえばシラン(SiH4J
 8モル、メタン2モルの割合で混合した場合、sio
、8ao、、と示き□る。工、。
(0*Ha) k用いる場合、エタン1モルにはメタン
1モルの2倍のOを含むので、シラン8モル、エタン1
モルの混合でSio、、Oo、、となる。これらのカス
組成で得られ友アモルファスシリコンカーバイド會a 
 5IXOI−X : Hとして以下に示す。
本発明の場合、アモルファスシリコンカーバイドはリン
等の同期率表■族の元素をドープしてn型a −5iX
O1−X: Hとして用いることができる。ドープ童e
ゴ任慧であるが、通常ドーパント原子畝/(si+(:
!J *子数か0.05〜5%で用いられるOa  8
1z C1−X : H1l−rシランのグロー放電と
同様の方法で作る事ができる。
仄に不発1月の効果について述べる。図−3は、n型a
−8iXO,−X:Hのグロー放電分解時のカス組成り
1xC1−Xを変えた時の太陽電池の効率會示す。
従来のシラン100%で得られるn型a−Eli、O(
、:H(ガスfdi成S1□OoJの場合、効率が3.
5饅でおるのに対して、本発明のn型a−8iz01−
1 ;I(f用いるとXか0.95〜0.50の闇で4
.0%以上の効率を不し、Xが0.80の時には533
襲という高い効率の得られる墨が判る。
シランのグロー放電分解でメタン、エタン等のハイドロ
カーボンを混合してグロー放電分解してアモルファスシ
リコンカーバイドの得られる事は既に知られている〔例
えばD@A、 Anderson andW、E、8p
ear、 phll、Mag、35,1 (1977)
 )。
しかしながら、シランとメタンで得られるa  81x
O1−x:Hk真性饋域に用いた太陽電池は、D、 4
1.0arlBOnらの去NIlによジメタンを含まな
い場合2.27%の効率か、10%のメタンを含むと1
.4饅に低下し、さらに30チのメタンを含む場合0.
08係と極端に低下してし筐う事が知られてい友(it
’llえばTopics in Appliea ph
ysics Vo136゜Amorphous Sem
1conductors p= 311 (M、H。
Brod、sky、 Sprlng −Verlag 
Berlin Heiclell)erg刊1979年
)。従ってメタン等のノ\イドロカーボンは不純物とし
て好ましくないとされていた0本発明省は、アモルファ
スシリコン力−ノ(イドをn型にドープする事により大
巾な効率全改善し友ものでおり、七の効果は驚くべきも
のである。
以下に夾施例により説明するが、去施例では1−a−8
i:Hが4500AXp−a−8i:Hか200Aのも
のを用いている。
夫施例 図−1に示す内径11cIILの石英の反応管を用い1
4.56MH2の島絢波でグロー放電分解を行う0真性
型(以後1)アモルファスシリコンは、水素で希釈した
シジン會2〜l Q Torrでグロー放電分解する。
p型アモルファスシリコンは水素で希釈した7ランとジ
ホラン(BzHs ) (BzHs/ ”正、=0.5
モル係)全同様にグロー放電分解する。nff1アモル
ファスシリコンカーバイドに水素で希釈したシラン、メ
タン(OH4)、フォスフイン(PH5l (PHs/
(OH4+5iH4) = 0.5モル%)を同様にグ
ロー放電分解する。ここでアモルファスシリコンカーノ
くイド(a−s 1XcL−X ’ H)の組1’Ai
−j、グロー放電時のカス組成5iXC,−エでXを0
.95〜0.50に変量した。
太陽電池の11成に、ステンレス基板にp型a−81:
Hli fJ a−81: H,nfi a −5tX
c、−x: Hの1臓に堆積し、最後に3゜3 tMR
”の工To(インジウムスズオキサイド)を蒸着してA
M−1100mW/cm2のソーラーシュミレータ−で
太陽電池特性を調べた0 グロ一放電時の基板温度は250℃で行なった。
父、1層は450OA、 p層f’j200A、n型a
  5izO1−z : Hの厚みH135AT#る。
n型a”1x C5−x : Hのカス組成による太陽
電池特性を図−3vC示す。この図から判るように、シ
ラン100%(Si+OJの場合、変換効率3.5%に
対して不発明の81xCs−x : Hk用いると”1
o、ia Oo、osでも4.1%と増加し、BiO,
IC0,2でハ5.3%にも改善される。SLo、5O
n、5でも4゜5%とシラン100チの時よりも^い値
が得られる。
【図面の簡単な説明】
図−1は本発明のプラズマ分解装置の枇略図、図−2は
本発明太陽電池の基本構成を示すもので、(a)は透明
基板音用いるタイプ、(b)は不透明基板を用いるタイ
プである。図−3はn型a −S i工O,−、:Hを
作る時のガス組収日1XO1−XのXを変えた場合の太
陽電池の効率を示すグラフである。 l・・・電極 2・・・サセプター 3・・・基板加熱
用ヒーター 4・・・カス(シラン、メタン、ドーピン
グカス)の入口、5は真空に引くためのカス出口、6は
基板 7・・・ガラス又は透明フィルム 8・・・透明
電極 9 ・−n型のa−8ize1−1 : Hlo
−1型a−81;H11−p型a−Bj、:Hli・・
・電極 13・・・透明電極 14・・・ステンレス、
モリブデン、金属を蒸着したフイルム 図−2 図−3 1,000,900,800,700,600,50×
(S1χC1−χ)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、7ランとハイドロカーボンの比率か、S1/c(原
    子数)比で約0.97〜0.3であるシリコン含有混合
    ガスをn型ドーパントの存在下でグロー放電分解法によ
    り反応させることを特徴とするn型アモルファスシリコ
    ンカーバイドのm、m方法。 2、 11Jiハイドロカーボンがメタンであること全
    特徴とする特I¥−F請求の範囲第1項記載のn型アモ
    ルファスシリコンカーバイドのHm 7j 法。 3、  si/c比が0.95〜0.50である特I¥
    ′F請求の範囲第1項ま次は第2項記載のn型アモルフ
    ァスシリコンカーバイドの製造方法。 4、前記アモルファスシリコンカーバイドの厚みか約5
    0〜200 A Tあることを特徴とする時計請求の範
    囲第1項、第2積重たは第3項記載のnuアモルファス
    /リコンカーバイドの装造方法0
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252625A (ja) * 1985-05-01 1986-11-10 Komatsu Ltd アモルフアスシリコンpinダイオ−ドの製造法
JPH0611676U (ja) * 1992-04-30 1994-02-15 敬二 石井 家庭用ハム切断具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109271A (en) * 1977-05-27 1978-08-22 Rca Corporation Amorphous silicon-amorphous silicon carbide photovoltaic device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109271A (en) * 1977-05-27 1978-08-22 Rca Corporation Amorphous silicon-amorphous silicon carbide photovoltaic device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252625A (ja) * 1985-05-01 1986-11-10 Komatsu Ltd アモルフアスシリコンpinダイオ−ドの製造法
JPH0611676U (ja) * 1992-04-30 1994-02-15 敬二 石井 家庭用ハム切断具

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