NO823744L - PROCEDURE AND DEVICE FOR MANUFACTURING AN AMORPH SEMICONDUCTOR. - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE FOR MANUFACTURING AN AMORPH SEMICONDUCTOR.

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
Norwegian (no)
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/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D62/00—Semiconductor bodies, or regions thereof, of devices having potential barriers
    • H10D62/40—Crystalline structures
    • 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
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/10—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material
    • H10F71/103—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass the devices comprising amorphous semiconductor material including only Group IV materials
    • 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
    • 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
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2922—Materials being non-crystalline insulating materials, e.g. glass or polymers
    • 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
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2901—Materials
    • H10P14/2923—Materials being conductive materials, e.g. metallic silicides
    • 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
    • H10P14/32—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H10P14/3202—Materials thereof
    • H10P14/3204—Materials thereof being Group IVA semiconducting materials
    • H10P14/3211—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
    • H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
    • 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
    • H10P14/3438—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
    • 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
    • H10P14/3438—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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

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. The invention relates to the production of amorphous semiconductors, particularly for use in semiconductor devices. This is a continuation-in-part of US Serial No. 242,707, filed Mar. 11, 1981.

Amorfe halvledere er anvendbare i et bredt område av innretninger. Eksempler innbefatter lagre, felteffektinn-retninger og tynnfilminnretninger, fremvisningsinnretninger og luminiserende innretninger. Amorphous semiconductors are applicable in a wide range of devices. Examples include storage, field effect devices and thin film devices, display devices and luminescent devices.

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. Amorphous semiconductors are particularly useful for photovoltaic devices that produce a voltage when exposed to radiation, or radiate when electrically energized. Unfortunately, photovoltaic devices are not currently able to compete with conventional electrical energy sources. This is primarily due to the manufacturing costs for suitable semiconductor materials. To begin with, expensive and relatively thick single crystal material was required. In recent times, amorphous material with suitable photosensitivity has been produced by glow discharge in a gaseous atmosphere.

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. Amorphous material in the form of hydrogenated silicon produced by glow discharge has proven to be particularly suitable. Illustrations can be found in US Patent Nos. 4,064,521, 4,142,195, 4,163,677, 4,196,438, 4,200,473 and 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. Although glow discharge fabrication of amorphous silicon is less expensive than the fabrication of single crystal material, cost considerations will continue to limit the general application of this technique.

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. An attempt to provide a low-cost material has included the production of amorphous silicon by pyrolytic decomposition of monosilane (SiH4). Other techniques used with monosilanes have included sputtering and vacuum evaporation.

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. Unfortunately, the amorphous silicon prepared by pyrolytic decomposition of monosilane, commonly referred to as "chemical vapor deposition" (CVD), has shown limited photovoltage or photoconductive properties. This has continued to be considered a defect density in the material.

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. Correspondingly, amorphous silicon, which was produced by cathode sputtering and vacuum evaporation of monosilanes, has produced less photoreaction than that produced by glow discharge of the materials.

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. Other attempts have been made to produce amorphous silicon from various fluorosilanes, as described e.g. in US patents no. 3,120,451 and 4,125,643. Here again, while the photoreaction properties of the resulting materials have been similar to those associated with hydrogenated amorphous silicon produced by glow discharge, the costs of the process are still significant.

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 Another method for producing amorphous silicon is by decomposing silanes at a relatively high temperature (1400 - 1600°C) in a high vacuum reactor which is required to be kept at a pressure below 10 ^ Torr. The resulting gas stream is then directed to a substrate maintained at a lower temperature, as disclosed in US Patent Nos. 4,237,150 and 4,237,151. This technique is cumbersome, requires the use of high temperatures and high vacuum and leads to films with rather low specificity

-7 -1 -7 -1

fotoledningsevne (10 (fi - cm) eller mindre).photoconductivity (10 (fi - cm) or less).

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. Accordingly, it is an aim of the present invention to provide an efficient and inexpensive production of semiconductor materials with suitable photoreactive properties. A further purpose is to achieve suitable photovoltage and photodetection devices.

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. Furthermore, it is a purpose of the present invention to provide a production of semi-conducting material with suitable photosensitivity with less cost and less complexity than the methods used for single crystal material.

En videre hensikt med foreliggende oppfinnelse erA further purpose of the present invention is

å tilveiebringe amorft silisiummateriale ved mindre kostnad og på enklere måte enn glødeutladning, katodeforstøvning og vakuumfordampningsteknikker. to provide amorphous silicon material at less cost and in a simpler manner than glow discharge, sputtering and vacuum evaporation techniques.

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. In order to achieve the above and corresponding purposes, the invention provides a method for producing an amorphous semiconductor with suitable photosensitivity by pyrolytic decomposition of one or more gas-phase "polysemiconductors" at a temperature below approx. 500°C. This technique differs from the previously known pyrolytic decomposition of silanes and fluorosilanes where significantly lower specific photoconductivity and internal photovoltage properties have been the result. This process is based on continuous processing as opposed to batch processing and eliminates expensive and complicated equipment associated with the production of single crystal and amorphous silicon by glow discharge, cathode sputtering and vacuum evaporation.

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. In accordance with a feature of the invention, the decomposition takes place at a temperature in the range between approx. 300°C and 500°C and is preferably in the range from 350°C - 450°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. In accordance with a further feature of the invention, the decomposition takes place at a partial pressure for polysilane less than approx. an atmosphere and over approx. one micron mercury column and is preferably above one Torr. The pressure is desirable in the range from approx. one Torr to approx. 100 Torr to limit gas phase nucleation of particles during the pyrolytic decomposition.

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 In accordance with a further feature of the invention, the polysemiconductors are selected from the group comprising from disemiconductors to and including hexasemiconductors, represented by the formula Sc H„ , „, where "Sc" refers to a half-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 conductor, such as silicon or germanium, and n is between two and six. The polysemiconductants are conveniently obtained from the reaction product of a semiconductor, such as magnesium silicide (Mg2Si) with an aqueous acid, such as phosphoric acid (H-^PO^), aqueous strong sulfuric acid (B^SO^L, hydrogen fluoride (HF)_ and salt- acid (HClI. The semiconductors of a size higher than the di-semiconductants are separated by multiple trap distillation. If higher purity of disilane is desired, the disilane as

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. has been captured be further purified by several trap-to-trap distillations, at a lower temperature, by low-temperature fractionation or by other processes, such as gas chromatography etc.

Polysemikonduktanene kan også frembringes ved reduksjon av halvlederhalider, såsom disilisium, heksaklorid med et hydrid, såsom litiumaluminiumhydrid. The polysemiconductors can also be produced by reduction of semiconductor halides, such as disilicon hexachloride, with a hydride, such as lithium aluminum hydride.

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. In accordance with a further feature of the invention, the gaseous phase includes an inert gas carrier. Suitable inert gas carriers are argon, helium and hydrogen. The gas-phase material is advantageously decomposed on a heated substrate, and the decomposition temperature is that of the substrate.

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. In accordance with a further feature of the invention, amorphous semiconductor devices are produced by forming a body by pyrolytic decomposition of one or more gas phase polysemiconductants and providing contacts for the body. The body is suitably designed on a substrate in one or more separate layers which may include doping agents in accordance with the type of conduction mesh that is desired. Auxiliary layers, such as metal to form an interface, and anti-reflection layers may be included.

Andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå etter betraktning av flere illustrerende utførelser, sett i forbindelse med tegningene, hvor: Other features of the invention will become apparent after consideration of several illustrative embodiments, seen in connection with the drawings, where:

fig. IA er et strømningsdiagram av fremgangsmåtenfig. IA is a flow diagram of the method

i samsvar med oppfinnelsen for fremstilling av amorfe halvledere, in accordance with the invention for the manufacture of amorphous semiconductors,

fig. IB er en tilpasning av strømningsdiagrammet på fig. IA som viser fremgangsmåten for fremstilling av amorft silisium, fig. 1B is an adaptation of the flow diagram of FIG. IA showing the process for the production of amorphous silicon,

fig. 2A er et skjematisk riss av en illustrerende anordning for fremstilling av egnede ..semikonduktaner, fig. 2A is a schematic view of an illustrative device for the production of suitable ..semiconductors,

fig. 2B. er et skjematisk riss av et illustrerende reaksjonskammer for fremstilling av amorfe halvledere i samsvar med oppfinnelsen, fig. 2B. is a schematic view of an illustrative reaction chamber for the production of amorphous semiconductors in accordance with the invention,

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. 2C is a diagram of relative quantum yield versus wavelength illustrating the difference between films produced in accordance with the invention and those produced by other techniques,

fig. 3 er et skjematisk riss av en fotodetektor fremstilt i samsvar med oppfinnelsen og forbundet med krets-koblingen, fig. 3 is a schematic diagram of a photodetector manufactured in accordance with the invention and connected to the circuit coupling,

fig. 4 er et skjematisk, riss a<y>en "heterojune-, fig. 4 is a schematic drawing of a "heterojune-,

tion"-halvleder i samsvar med oppfinnelsen,tion" semiconductor in accordance with the invention,

fig. 5 er et tverrsnittsriss av en "Schottky-barrierefotospenningsinnretning" fremstilt i samsvar med oppfinnelsen, fig. 5 is a cross-sectional view of a "Schottky barrier photovoltage device" made in accordance with the invention;

fig. 6 er et tverrsnitt av en PIN-fotospenningsinnretning fremstilt i samsvar med oppfinnelsen, fig. 6 is a cross-section of a PIN photovoltage device manufactured in accordance with the invention,

fig. 7 er et tverrsnitt av en PN-fotospenningsinnretning fremstilt i samsvar med oppfinnelsen, og fig. 7 is a cross-section of a PN photovoltage device manufactured in accordance with the invention, and

fig. 8 er et tverrsnitt av en ytterligere "heterojunction"-fotospenningsinnretning fremstilt i samsvar med oppfinnelsen . fig. 8 is a cross-section of a further "heterojunction" photovoltage device made in accordance with the invention.

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. With reference to the drawings, fig. 1A is a flow chart 100A for general implementation of the invention, while FIG. IB provides a flow diagram 100B for special production of amorphous silicon with special properties according to the invention.

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. Semiconductors for carrying out the invention are chosen from group IV in the periodic table and can thus include germanium or tin, and from group VI in the periodic table and can thus include selenium and tellurium. As indicated below, a particularly suitable semiconductor is silicon.

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. When the polysemiconductors are produced, they are introduced into a reaction chamber, as illustrated by process block 102A. While in the chamber, the polysemiconductors are pyrolytically decomposed, as indicated in process block 103A. Pyrolytic decomposition involves the action of heat at a suitable temperature on a gaseous material with a view to converting the material into an amorphous semiconductor on the surface of the desired substrate.

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. It should be noted that, in contrast to the known technique, the polysemiconductants produced by pyrolytic decomposition will not exhibit the hydrogen defect characteristic; which is usually found in the manufacture of amorphous semiconductors from monosemiconductants. As a result, it is not necessary to subject the resulting product to hydrogen ion implantation or heavy 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. In particular, the invention is suitable for the production of amorphous silicon in accordance with the flow chart 100B in fig. IB. In this process, the polysemiconductants take the form of polysilanes in accordance with process block 101B. Once prepared, the polysilanes are introduced into a reaction chamber according to process block 102B. While in the chamber, the polysulanes are subjected to heating in accordance with process block 103B. This decomposes them into amorphous silicon. The material is prepared under homogeneous, controlled conditions at temperatures significantly lower than that required for the decomposition of monosilanes. In addition, the amorphous silicon product resulting from the decomposition of polysilanes will not require subsequent treatment to compensate for hydrogen deficiencies. As in the case of semiconductors manufactured in accordance with the flow diagram of FIG. 1A, the amorphous silicon prepared in accordance with FIG. IB be generally applicable in a wide range of semiconductor devices. In the general case, amorphous semiconductors produced in accordance with the invention can be used instead of semiconductors produced in another way in a wide range of semiconductor devices. This is particularly a reality for photovoltage, photoconductive and current rectification devices.

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 In the case of polysilanes, suitable elements would include disilanes, trisilanes, tetrasilanes, pentasilanes and hexasilanes. Isomeric elements of the group are also appropriate". There only- limit in the class

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. of usable elements is determined by the stability of the polysilanes involved in the desired reaction. When the order of the polysilanes increases, there is a reduction in general stability, but this can usually be compensated for by suitable operating conditions.

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. Polysilanes which are decomposed pyrolytically can take the form of mixtures of polysilanes or can be formed from a single polysilane. In addition, will .long; there is at least one polysilane present, the gaseous mixture could include a monosilane. This has the effect of reducing the gas phase partial pressure, so that the operating conditions must be adjusted accordingly.

Den gassformede blanding kan videre innbefatte dop-ingmidler og inerte gassformede bærere. The gaseous mixture may further include doping agents and inert gaseous carriers.

Et egnet driftstrykk er ca. en atmosfære, men lavere trykk kan bli benyttet så lavt som ned til trykk på ca. A suitable operating pressure is approx. one atmosphere, but lower pressures can be used as low as down to pressures of approx.

en Torr. Trykket ligger fortrinnsvis i området fra ca. 1a Torr. The pressure is preferably in the range from approx. 1

Torr til ca. 100 Torr for å ... delvis fra gassfaseblandingen. Dry to approx. 100 Torr to ... partly from the gas phase mixture.

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. Silanes of very high order, e.g. outside of hexa-silane, have little effect on the production of the desired amorphous silicon film at standard temperatures and pressures because they have insignificant vapor pressures at room temperature. When, however, silanes of a higher order are heated for the formation of a significant vapor pressure, e.g. above one millimeter of mercury, they can also provide a high-quality amorphous silicon film.

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. An illustrative device for the production of amorphous semiconductors in accordance with the invention is illustrated in fig. 2A and 2B. The device is in two sections, 210 for the production of suitable semiconductors and 250 for the conversion of semiconductors into desired amorphous semiconductors.

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. The device 210 is especially intended for 'making'. ing of amorphous silicon by pyrolytic decomposition, but it should be understood that suitable modifications can be made for the production of other amorphous semiconductors. The device 210 includes a reaction chamber 211, an acid source 212, a silicon compound source 213 and a series of traps 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. In the illustrative conversion section 250, reactants, including the selected polysilanes, are brought to a reaction chamber 260 in the form of an enclosure 261. The reaction chamber 260 illustratively contains a substrate 262 on which amorphous silicon is to be deposited. The chamber 261 is of a material that will not contaminate the substrate 262. Suitable materials include quartz, glass and stainless steel.

Det illustrerende reaksjonskammer 261 på fig. 2The illustrative reaction chamber 261 of FIG. 2

har et innløp 263 og et utløp 264. Innløpet danner inngangen for valgte polysilaner eller en monosilan-polysilan-blanding has an inlet 263 and an outlet 264. The inlet forms the inlet for selected polysilanes or a monosilane-polysilane mixture

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. through a control valve 251 which allows the gaseous mixture to be supplied with one or more doping gases from the sources 252 and 255. Located below the inlet 263 is a carrier 256 for a holder 266 of the substrate 262. The substrate holder 266 is illustrated as a cartridge heating device with a wound ceramic core and a ceramic binder enclosing a resistive element 266r. The latter is energized by a suitable wire guide that extends to the carrier along the holder. A stainless steel housing isolates the ceramic core from the incoming gaseous stream represented by arrow G. A manometer 270 is mounted on the chamber 261 to provide an indication of limit- ... 262. Suitable materials include quartz, glass and stainless steel .

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. The illustrated reaction chamber 261 in fig. 2 has an inlet 263 and an outlet 264. The inlet forms an inlet for selected polysilanes or a monosilane-polysilane mixture through a control valve 251, which allows the gaseous mixture to be supplied with one or more doping gases from the sources 253 and 255. Placed below the inlet 263 is a carrier 265 for a holder 266 for the substrate 262. The substrate holder 266 is illustrated as a cartridge heating device with a wound ceramic core and a ceramic binder enclosing a resistive element 2664. The latter is energized by suitable wiring extending to the carrier along the container. A stainless steel housing isolates the ceramic core from the incoming gaseous stream represented by arrow G. A manometer 270 is mounted on the chamber 261 to give an indication of the internal pressure. The temperature of the substrate 262 is measured by a gauge (not shown) which is included in the wire guide for the heating device 266r. The substrate 262 is suitably made of 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. To form the desired amorphous silicon precipitate, gaseous mixture G is passed over the substrate, which is drawn towards the outlet 264 by the action of a vacuum pump (not shown). The substrate 262 is operated at a temperature in the range from approx. 350°C to approx. 500°C, resulting in a pyrolytic decomposition of at least part of the gaseous stream G. The decomposition components are indicated by the arrows B, which are shown in dashed lines. The balance for gaseous mixture in the form of an outflow E is drawn out through the outlet 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 .... As an alternative to the dynamic system described above, a static precipitation system can also be used. In static precipitation, the semiconductors are introduced into the evacuated reactor through a valve. The outflow and inlet valve are then closed, causing a specific volume of gaseous mixture to be trapped in the chamber. Because of ....

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. In addition, the electrical properties of the precipitated amorphous silicon are controlled in accordance with the properties of the dopant gases from the sources 252 and 255. For the p-type of doping, the dopant gas 252 may be a boron hydride, such as B2H^, B10H14e^-c *' while for the n-type of doping, the dopant gas 255 is a phosphorus hydride, such as PH^ or ?2H4'Alternatively, the desired dopant hydrides may be formed in the gas mixture by introducing magnesium boride and/or magnesium phosphide into the reactants. It should be noted that any of a wide range of other doping agents can also be used. In some cases it is desirable that the same doping gas can be selectively used from two or more separate sources, such as sources 252 and 253. ;It should be noted that the main part of the gas mixture;G appropriate is of an inert carrier gas to inhibit spontaneous combustion of the reactants in case of rupture of the chamber 261. While the substrate 262 of Fig. 2 has been chosen as glass for economic reasons, the metal substrate, especially steel, also be used. For the precipitation of amorphous germanium, digerman (G<e>2Hgl) can be used, and the precipitation is carried out at a temperature in the range of 150°C to 220°C. As an alternative to digerman, monogermane (GeH^j. can also be used, but the precipitation rate is somewhat slower than for digermane. Other higher germane can also be used, such as trigermane (Ge^Hgl. ; The practice of the invention is further illustrated from the following non-limiting examples which are summarized in Table I, where the gases are high order silanes which prepared in accordance with that described above. ;....gaseous mixture G is conveniently of;an inert carrier gas to inhibit spontaneous combustion of the reactants in the event of a rupture of the chamber 261. While the substrate 262 of Fig. 2 has been selected as glass for economic reasons, metal substrates, especially steel, can also be used. ;For the precipitation of amorphous germanium, digerman (Ge2Hg) can be used, and the precipitation is carried out at a temperature in the range of 150°C to 220°C. As an alternative v for digermane, monogermane (GeH^i) can also be used, but the precipitation rate is somewhat lower than with digermane. Other higher germaniums can also be used, such as trigermanium (Ge^Hg). The practice of the invention is further illustrated with reference to the following non-limiting examples, which are summarized in Table I. Amorphous semiconductors produced in accordance with the invention can be used for the formation of a large spectrum of semiconductor devices. It is important to note that amorphous silicon films produced by the present invention are different from the usual glow discharge and high vacuum deposited films. Film according to the present invention is not exposed to ion destruction. As an example of the different properties of the present films and those according to the prior art, fig. 2C the spectral response of a typical glow discharge film with a film according to the present invention. In the curves in fig. 2C is relative photovoltage quantum yield plotted against excitation radiation wavelength. It appears from fig. 2C that when compared with glow discharge films, amorphous silicon films produced by the invention will have a spectral response with a higher relative quantum yield and extend to longer wavelengths. In addition, when compared with high-vacuum deposited films, according to the invention, they will take on significantly higher ;-6 -4 ;specific photoconductivity, e.g. 10 to 10 ohms per;-1 -9 centimeters (ohm-cm ). in contrast to a range of 10 to -7 -1 10 ohm-cm for high vacuum deposited films of US Patent Nos. 4,237,150 and 4,237,151. One such device is the photodetector 300 in fig. 3. A glass substrate 301 with an amorphous silicon deposit 302 is equipped with aluminum contacts 303 and 304 and connected in a circuit via a battery 305 to a load 306. When incident light 307 falls on the amorphous silicon layer 302, it forms electron-hole pairs that are affected by the voltage to the battery 305 and produces a corresponding voltage increase in the load 306 in accordance with the number of electron-hole pairs that are formed. Another device that makes use of amorphous silicon made in accordance with the invention is the "heterojunction" semiconductor device 400 of FIG. 4. This device has different connections Jl and J2 between p-type material 403 and intrinsic material (i-type) 402 on the other hand, and between intrinsic material 402 and n-type semiconductor material 401 on the other hand. The band gaps for the p- and n-type materials 403 and ;401 are different from those for the intrinsic material 402. Both the intrinsic material 402 and the n-type material-.403 are formed by chemical vapor deposition. In the case of n-type material, a doping agent such as phosphine was included. The p-type material 403 is also produced by chemical precipitation with a suitable doping agent, such as boron. In addition, the p-type material gas stream includes methane or acetylene to produce a silicon carbon alloy (α-(Si,CI:H)_. The resulting device 400 is a PIN semiconductor device controlled by a grid contact 404 and suitably deposited on a substrate 405. The device 400 has the advantage compared to similar devices that it allows a greater amount of light to enter the intrinsic layer 402 by means of the amorphous silicon carbon alloy layer 401, which has a higher band gap than the intrinsic layer 402. Generally, the desired semiconductor devices can be produced by replacing semiconductor layers produced in accordance with the invention with semiconductor layers produced by other techniques. For example, the various devices, as illustrated in US patent no. 4,064,521, can be adapted in accordance with the present invention by to substitute pyrolytically decomposed polysemiconductants in place of glow-discharged amorphous silicon of the prior art. ;The average localized state density of ;CVD a morpht silicon prepared amber Si n H„ _ (n = 2-6) is assumed to;nZn+Z;be or be inferred to be of device performance lying in the range between 10 / cm^ to 10"*" /cm\ and very lower than that for amorphous silicon produced by other devices, e.g. for sputtered or evaporated amorphous silicon. The average density for localized states is 10 19 /cm3 or greater. This low density of the defect states leads to longer depletion widths and low recombination and thus provides devices with good quality.

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. One such device is the "Schottky barrier" solar cell 500 in fig. 5 which is formed from a substrate 512 with a body 514 of amorphous silicon. The device 500 also includes a metal layer 516, an interface 518, an anti-reflective layer 520, an incident surface 522 for solar radiation 526 and a grid electrode 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. If the surface resistivity of the electrode 628 at the first doped layer is of the order of approx. 10 ohms or more, it is preferred to also have a grid contact similar to that described in fig. 5, on the first doped layer 613 for collecting current which is formed in the body 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. An electrical contact 627 is on the surface of the second doped layer 615 opposite to the transferring electrode 268. The electrical contact 627 is of a material of acceptable electrical conductivity, such as aluminum, chromium, tantalum, antimony, niobium, or stainless steel.

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. As previously described in fig. 5, the absorption coefficient for amorphous silicon films produced by chemical vapor deposition of ^^^ 2x1+ 2' ^where n corresponds to 2 - 6 is greater than that of single crystal silicon in the visible region. For these reasons, only a thin layer of amorphous silicon is required for adequate solar radiation absorption. Typically, the intrinsic region for amorphous silicon is approx....a micron or less in thickness, while the first and second doped layers 613 and 615 are a few hundred Ågstroms in thickness.

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. With reference to fig. 7 shows a semiconductor device 710 which is a photovoltage device, and more particularly a PN junction solar cell. The photovoltage device 710 includes an area 711 of amorphous silicon produced by the polysilane chemical vapor deposition method in accordance with the invention, with suitable doping gases. The area 711 comprises a first doped layer 752 with one conductivity in contact with a second doped layer 754 with an opposite conductivity with a PN connection 756 therebetween. For reasons of discussion, it is assumed that the first doped layer 7 52 is of p-type material and the second doped layer is of n-type conductivity. Both the first and second doped layers 752 and 754 are the body 714 of the photovoltage device 710. The region 711 includes a third doped layer 758 on the surface of the second doped layer 754, which has a higher doping concentration than the second doped layer 754. Thus, it third doped layer 758 ay n^type conductivity. The third doped layer 158 helps to produce ohmic contact in the body 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. Although the embodiments described in fig. 5, 6 and 7 have been described as solar cells, it is anticipated by the present invention that these embodiments can also be used as high-frequency photodetectors, i.e. devices that react to radiation energy.

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. With reference to fig. 8 shows a further embodiment of a semiconductor device according to the present invention, which is denoted by 810. The semiconductor device 810 is described as a "heterojunction" photovoltage device for the purpose of explaining the sixth embodiment of the present invention. The photovoltage device 810 includes a body 814 of amorphous silicon produced by pyrolytic decomposition. The body 814 of amorphous silicon has the same properties as the body 402 in the second embodiment of the present invention.

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. The production of the photo voltage device 810 is similar to that of the previously described embodiments. The semiconductor 860 may act as the support in the reforming apparatus (as previously described in Figs. 4 and 51 for depositing the body 814 of amorphous silicon. As an alternative method of fabrication, the body 814 may be formed by pyrolysis of disilane, and the semiconductor region 860 may then be cathode sputtered on the body 814. Next, the first electrode 866, the intermediate layer 868 and the second electrode 870 are formed by masking and evaporation techniques, which are well known in the art.

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. While a sixth embodiment of the present invention has been described as a photovoltage device, it is obvious to those skilled in semiconductor technology that such a device can also act as a rectifier. If the device 810 was operated as a rectifier, there would be no need for the semiconductor region 860 as a material that is semi-transparent or transparent to solar radiation. In addition, there will be no need for an incident surface 854 capable of being affected by solar radiation.

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. While various features of the invention have been explained by drawings and description, it should be understood that the foregoing detailed descriptions are for illustration purposes only and that many different changes as well as substitution of equivalent components in place of those shown and described can be made without deviate from the scope of the invention, as stated in the claims. ... can also act as a rectifier. If the device 430 was operated as a rectifier, there would be no need for the semiconductor region 860 formed of a material that is semi-transparent or transparent to solar radiation. In addition, there will also be no need for an incident surface 864 which is capable of being hit by solar radiation.

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. While various features of the invention have been explained by means of drawings and description, it is to be understood that the foregoing detailed description is for illustrative purposes only and that various changes, as well as substitution of equivalent components with those shown and described, may be made without deviating from the scope of the invention, as stated in the claims.

Nomenklatur for innretningene (fig.. 3 - 8).. 300 fotodetektor Nomenclature for the devices (fig.. 3 - 8).. 300 photo detector

301 glassubstrat 302 amorf silisiumutfelling 3 03 aluminiumkontakt 3 04 aluminiumkontakt 301 glass substrate 302 amorphous silicon deposition 3 03 aluminum contact 3 04 aluminum contact

305 batteri 306 belastning305 battery 306 load

307 innfallende lys307 incident light

400 "Heterojunetion"-innretning400 "Heterojunetion" device

401 n-type materiale 402 egenmateriale 403 p-type amorft silisiumkarbonlegering 401 n-type material 402 intrinsic material 403 p-type amorphous silicon carbon alloy

404 gitterkontakt 405 substrat404 lattice contact 405 substrate

5 00 "Schottkybarriere"-fotospenningsinnretning 512 substrat 514 amorft silisiumlegeme 516 metallag 518 grenseflate 520 antirefleksjonslag 522 innfallende flate 5 00 "Schottky barrier" photovoltage device 512 substrate 514 amorphous silicon body 516 metal layer 518 interface 520 antireflection layer 522 incident surface

524 gitterelektrode 526 solstråling524 grid electrode 526 solar radiation

610 PIN-fotospenningsinnretning610 PIN photovoltage device

613 første dopede lag 614 amorft silisiumlegeme 615 andre dopede lag 617 egenlag 626 solstråling 627 elektrisk kontakt 613 first doped layer 614 amorphous silicon body 615 second doped layer 617 intrinsic layer 626 solar radiation 627 electrical contact

628 overførende elektrode 629 innfallende flate 710 PN-fotospenningsinnretning 628 transmitting electrode 629 incident surface 710 PN photovoltage device

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 711 amorphous silicon 714 device body 726 solar radiation 728 transmitting electrode 729 incident surface 752 first doped layer 754 second doped layer 756 PN junction

757 elektrisk kontakt 758 tredje dopede lag 810 "Heterojunetion"-fotospenningsinnretning 757 electrical contact 758 third doped layer 810 "Heterojunetion" photovoltage device

814 amorft silisium 826 solstråling 854 innfallende flate 860 halvleder 862 "heterojunction" 866 første elektrode 868 mellomlag 870 andre elektrode 814 amorphous silicon 826 solar radiation 854 incident surface 860 semiconductor 862 "heterojunction" 866 first electrode 868 intermediate layer 870 second electrode

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.1. Method for producing an amorphous semiconductor which comprises pyrolytic decomposition of one or more gaseous phases of polysemiconductors at a temperature below approx. 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.2. Method according to claim 1, characterized in that the pyrolytic decomposition takes place at a temperature in the range from approx. 300°C to approx. 500°C. 3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at temperaturen ligger i området fra ca. 350°C til ca. 450°C.3. Method according to claim 2, characterized in that the temperature is in the range from approx. 350°C to approx. 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.4. Method according to claim 1, characterized in that the pyrolytic decomposition takes place at a partial pressure greater than approx. one micron of mercury and less than approx. an atmosphere. 5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at trykket ligger i området fra ca. en Torr.5. Method according to claim 4, characterized in that the pressure is in the range from approx. a 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. 6. Method according to claim 5, characterized in that the pressure is in the range from approx. 1 Dry to approx. 100 Torr, thereby limiting gas-phase nucleation of particles. 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.Method according to claim 1, characterized in that polysemiconductants are selected from the group extending from the disilane to include hexasilanes which are represented by the formula Sin H2n +2, where n is from two to six. 8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den gassformede fase innbefatter en eller flere dopingsgasser.8. Method according to claim 1, characterized in that the gaseous phase includes one or more doping gases. 9. Fremgangsmåte ifølge kra <y> 8, karakterisert ved at dopingsgassene velges fra gruppen som innbefatter fosfor og bor inneholdende gasser.9. Method according to claim <y> 8, characterized in that the doping gases are selected from the group which includes phosphorus and boron containing gases. 10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at fosforinneholdende gasser er fosfin (PH^ ) og at bor inneholdende gasser er diboran (B^H.gl .10. Method according to claim 9, characterized in that phosphorus-containing gases are phosphine (PH^ ) and that boron-containing gases are diborane (B^H.gl . 11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den gassformede fase innbefatter en inert gassbærer.11. Method according to claim 1, characterized in that the gaseous phase includes an inert gas carrier. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at den inerte gassbærer er argon eller helium.12. Method according to claim 11, characterized in that the inert gas carrier is argon or helium. 13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en eller flere av polysilanene er dekomponert på et oppvarmet substrat.13. Method according to claim 1, characterized in that one or more of the polysilanes are decomposed on a heated substrate. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at dekomponeringen finner sted ved substratets temperatur.14. Method according to claim 13, characterized in that the decomposition takes place at the temperature of the substrate. 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.15. Method for the production of an amorphous silicon semiconducting direction comprising the steps of: a) formation of a body by pyrolytic decomposition of one or more gas-phase polysilanes, and b) providing one or more contacts to the body. 16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at legemet dannes på et substrat.16. Method according to claim 15, characterized in that the body is formed on a substrate. 17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at legemet dannes av et antall separate de-komponeringer som hver danner et separat lag.17. Method according to claim 15, characterized in that the body is formed by a number of separate decompositions, each of which forms a separate layer. 18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at ett eller flere av lagene innbefatter dopingsmidler deri.18. Method according to claim 17, characterized in that one or more of the layers include doping agents therein. 19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at de dopede lag er av en eller flere led-ningsevnetyper.19. Method according to claim 18, characterized in that the doped layers are of one or more conductivity types. 20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at ledningsevnetypene innbefatter p og n.20. Method according to claim 19, characterized in that the conductivity types include p and 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. Method according to claim 17, characterized in that it further includes the provision of a metallic interface with one or more of the deposited layers. 21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at den videre innbefatter tilveiebringelsen av et antirefleksjonslag i innretningen.21. Method according to claim 19, characterized in that it further includes the provision of an anti-reflection layer in the device. 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".22. Method for manufacturing an amorphous semiconductor "Schottky" device comprising the following steps: a). the formation of a heavily doped amorphous silicon layer on a conductive substrate by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes and a doping agent, b). precipitation of an undoped amorphous silicon layer on the doped layer by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes, c)_ precipitation of a metal on the undoped layer for the formation of a "Schottky barrier". 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.23. Method for manufacturing an amorphous silicon compound device comprising the following steps: a) the formation of a first doped a-Si layer on a conductive substrate by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes and a dopant, b) the formation of a second doped a-Si layer on said first doped layer by pyrolytic decomposition of polysilane and a dopant, c) the formation of a third doped a-Si layer with a conductivity type opposite to that of the first doped layer on top of the lightly doped layer by pyrolytic decomposition of polysilanes and a dopant, d). providing a conductive ohmic contact to the second doped layer. 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.24. Method according to claim 23, characterized in that the second doped a-Si layer is replaced by an undoped a-Si layer, which is precipitated by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes. 25. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 22, hvorved "Schottkybarrie- ren" er semitransparent for solstråling.25. Method for manufacturing a solar photovoltaic device according to claim 22, whereby "Schottkybarrie clean" is semi-transparent to solar radiation. 26. Fremgangsmåte for fremstilling av en solfotospenn-ingsinnretning i henhold til krav 22, hvor det ledende substrat er semitransparent for solstråling. 1 26. Method for manufacturing a solar photovoltaic device according to claim 22, where the conductive substrate is semi-transparent to solar radiation. 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.27. Method for producing a solar photovoltaic device according to claim 26, where the conductive substrate is glass covered with a semi-transparent conductive electrode. 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.28. Method according to claim 27, characterized in that the semi-transparent conductive electrode is doped tin oxide (SnC^L or indium oxide (ln2 0^ ) or an alloy thereof. 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.29. Method for producing a solar photovoltaic device according to claim 23 or 24, characterized in that either the ohmic contact or the conductive substrate is semi-transparent to solar radiation. 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.30. Method - for manufacturing a solar photovoltaic device according to claim 23 or 24, characterized in that the conductive substrate is a metal on which the amorphous silicon connection device is deposited... and the ohmic contact is semi-transparent to solar radiation. 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.31. Method for manufacturing a solar photovoltaic device according to claim 29, characterized in that the conductive substrate is glass-coated with a semi-transparent conductive electrode. 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.32. Method for manufacturing a solar photovoltaic device according to claim 31, characterized in that the semi-transparent conductive electrode is doped tin oxide (SnG^l , indium oxide (1^20^1) or an alloy thereof. 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.33. Method for manufacturing an amorphous silicon semiconducting "heterojunction" device comprising the following steps: a) formation of a first doped a-Si layer on a conductive substrate by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes and a dopant, b) formation of a second doped a-Si layer on the first doped layer by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes and a dopant, c) precipitation of a doped semiconductor material of a polarity type which forms a "heterojunction" with the second doped layer thereon, the "heterojunction" thus formed being of an opposite polarity type to the type of connection formed between the first doped layer and the second doped layer, and d) providing ay an ohms.k contact with the halo conductor material in step 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.34. Method for producing the device according to claim 33, where the semiconducting material is selected from a group consisting of gallium arsenide (G aAsI, silicon (Si), indium oxide (I^O-j) / tin oxide (Sn02L , alloys of indium oxide and tin oxide, cadmium sulphide (CaSl, zinc sulphide (ZnS). and alloys of cadmium sulphide and zinc sulphide. 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 .35. Method for manufacturing the device according to claim 33, characterized in that the semiconducting material has a larger band gap than the second doped a-Si layer. 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.36. Method for manufacturing the device according to claim 33, characterized in that the manufacturing step is reversed, namely the third doped semiconducting material that forms the "heterojunction" is the substrate on which the aforementioned second doped a-Si layer is successively deposited and the first said doped a-Si layer, followed by the formation of ohmic contact on the first and third doped semiconductor substrates. 37. Fremgangsmåte for fremstilling av innretningen iføl-ge krav 36, karakterisert ved at de ohmske kontakter er semitransparente for solstråling.37. Method for producing the device according to claim 36, characterized in that the ohmic contacts are semi-transparent to solar radiation. 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.38. Method according to claim 37, characterized in that the semi-transparent contact is doped with tin oxide (Sn02 ) or indium oxide (ln2 0^ ) or an alloy of indium oxide or an alloy of indium oxide and tin oxide. 39. Fremgangsmåte ifølge krav 33, karakterisert ved at det ledende substrat er semitransparent for solstråling.39. Method according to claim 33, characterized in that the conductive substrate is semi-transparent to solar radiation. 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..40. Method according to claim 39, characterized in that the semi-transparent conductive substrate is glass coated with a semi-transparent conductive electrode including doped Sn02, ln2 03 or an alloy of Ir^O^ and SnO2 or a thin metal film. 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.41. Method according to claim 33, characterized in that the second doped a-Si layer is replaced by an undoped a-Si layer, which is precipitated by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes. 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.42. Method according to claim 22, characterized in that the undoped a-Si layer is replaced by a doped layer, which is precipitated by pyrolytic decomposition of one or more polysilanes and a dopant. 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.43. Method according to claim 1, characterized in that the said polysemiconductants are selected from the group ranging from digermanes to and including hexa-germanes, represented by the formula Ge H.n , ~, where n ranges from 3 'r- n 2n+2' ^ to to six. 44.F remgangsmåte ifølge krav 43, karakterisert ved at temperaturen for dekomponeringen er mellom 150°C og 220°C.44. Process according to claim 43, characterized in that the temperature for the decomposition is between 150°C and 220°C.
NO823744A 1981-03-11 1982-11-10 PROCEDURE AND DEVICE FOR MANUFACTURING AN AMORPH SEMICONDUCTOR. NO823744L (en)

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 (en) 1982-11-10

Family

ID=22915870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO823744A NO823744L (en) 1981-03-11 1982-11-10 PROCEDURE AND DEVICE FOR MANUFACTURING AN AMORPH SEMICONDUCTOR.

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0075007A4 (en)
JP (1) JPS58500360A (en)
KR (1) KR910002764B1 (en)
CA (1) CA1187622A (en)
ES (1) ES8402462A1 (en)
HU (1) HU187713B (en)
IN (1) IN156594B (en)
IT (1) IT1150674B (en)
NO (1) NO823744L (en)
OA (1) OA07249A (en)
WO (1) WO1982003069A1 (en)

Families Citing this family (16)

* 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 (en) * 1983-11-22 1986-05-09 Thomson Csf METHOD FOR DEPOSITING AMORPHOUS SILICON BY LOW TEMPERATURE THERMAL DECOMPOSITION AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
DE3441044A1 (en) * 1984-11-09 1986-05-22 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Process for producing thin-film semiconductor components, in particular solar cells
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
KR100474128B1 (en) * 1995-10-18 2005-07-11 스페셜티 코팅 시스템즈, 인코포레이티드 Method for preparing octafluoro- [2,2] paracyclophane
ATE230445T1 (en) * 1995-10-27 2003-01-15 Specialty Coating Systems Inc METHOD AND DEVICE FOR DEPOSING PARYLENE AF4 ON SEMICONDUCTOR WAFERS
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
RU2298588C2 (en) * 2005-07-21 2007-05-10 Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" Method of obtaining agent selected from series of refractory metals or from series of nonmetals: boron, phosphorus, arsenic, sulfur
EP1943669A4 (en) 2005-10-05 2012-06-13 Kovio Inc POLYSILANES, POLYGERMANES OF LINEAR AND RETICULATED MOLECULAR WEIGHT 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 (en) * 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
HU187713B (en) 1986-02-28
CA1187622A (en) 1985-05-21
EP0075007A1 (en) 1983-03-30
ES510893A0 (en) 1984-02-01
KR910002764B1 (en) 1991-05-04
ES8402462A1 (en) 1984-02-01
OA07249A (en) 1984-08-31
IN156594B (en) 1985-09-14
EP0075007A4 (en) 1984-06-05
IT8220100A0 (en) 1982-03-11
JPS58500360A (en) 1983-03-10
WO1982003069A1 (en) 1982-09-16
IT1150674B (en) 1986-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4459163A (en) Amorphous semiconductor method
JP2951146B2 (en) Photovoltaic devices
US4598164A (en) Solar cell made from amorphous superlattice material
US5230746A (en) Photovoltaic device having enhanced rear reflecting contact
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 %
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
US4237150A (en) Method of producing hydrogenated amorphous silicon film
IT8224631A1 (en) A PIU PHOTOVOLTAIC DEVICE! SEMICONDUCTOR LAYERS AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING
US5007971A (en) Pin heterojunction photovoltaic elements with polycrystal BP(H,F) semiconductor film
KR910002764B1 (en) Preparation and apparatus of amorphous semiconductor
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 (en) Amorphous silicon pin type photoelectric conversion element
JPH06204514A (en) Photovoltaic device and power generation system
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 (en) Method for manufacturing photovoltaic element
AU8339082A (en) Amorphous semiconductor method and devices
JPH04192373A (en) photovoltaic element