(57)【要約】  本発明は、一般式ＳｉnＨm［式中、ｎ≧５およびｍ＝（２ｎ）および（２ｎ＋２）］の少なくとも１つのヒドリドシランと、式ＨnＢ（ＯＲ）3-n［式中、Ｒ＝Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ6〜Ｃ10−アリール、Ｃ7〜Ｃ14−アラルキル、ハロゲン、ｎ＝０、１、２］の少なくとも１つの化合物を含む組成物、その製造方法、およびその使用に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  一般式ＳｉnＨm
［式中、ｎ≧５および
ｍ＝（２ｎ）〜（２ｎ＋２）］
の少なくとも１つのヒドリドシランと、
−  式ＨnＢ（ＯＲ）3-n
［式中、Ｒ＝Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ6〜Ｃ10−アリール、Ｃ7〜Ｃ14−アリールアルキル、ハロゲン、
ｎ＝０、１、２］
の少なくとも１つの化合物とを含む組成物。
【請求項２】
前記少なくとも１つのヒドリドシランは、一般式ＳｉxＨ2x+2［式中、ｘ≧３］のヒドリドシランまたは一般式ＳｉxＨ2x［式中、ｘ≧５］の環状ヒドリドシランから製造可能なヒドリドシランオリゴマーであることを特徴とする、請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記ヒドリドシランオリゴマーは、触媒の不在で、ヒドリドシランとして主に式ＳｉxＨ2x+2［式中、ｘ≧３〜２０］の少なくとも１つのヒドリドシランを含む組成物の、２３５℃未満の温度での熱的オリゴマー化により得られることを特徴とする、請求項２記載の組成物。
【請求項４】
式ＳｉxＨ2x+2のヒドリドシランはネオペンタシランであることを特徴とする、請求項３記載の組成物。
【請求項５】
式ＳｉxＨ2x［式中、ｘ≧５］のヒドリドシランはシクロペンタシランであることを特徴とする、請求項２記載の組成物。
【請求項６】
式ＨnＢ（ＯＲ）3-nの化合物は、一般式ＨnＢ（ＯＣ4Ｈ9）3-n［式中、ｎは１、２］を有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項７】
前記組成物はさらに少なくとも１つの溶媒を有することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の組成物。
【請求項８】
前記組成物はさらに一般式ＳｉnＨ2n+2［式中、ｎ＝５〜９］のヒドリドシランを有することを特徴とする、請求項３記載の組成物。
【請求項９】
前記少なくとも１つのヒドリドシラン、一般式ＨnＢ（ＯＲ）3-nの少なくとも１つの化合物、および場合による他の成分を互いに混合することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の組成物の製造方法。
【請求項１０】
ケイ素含有層の作製のための、請求項１から９までのいずれか１項記載の組成物の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドープされた組成物、その製造方法、およびその使用に関する。
【０００２】
ことに、半導体工業のために、ケイ素含有層の製造が重要である。ケイ素含有層は、真空チャンバ内で気相から、例えばＰＥＣＶＤによって堆積させることができる。しかしながら、気相法は工業的に手間がかかり、かつしばしば望ましい品質の層が生じない。この理由から、ケイ素含有層の製造のために液相法がしばしば好ましい。
【０００３】
この理由から、液相法によってケイ素含有層を製造できる組成物が極めて重要である。
【０００４】
この場合、真性の、つまりドープされていないケイ素含有層の製造のための液相法が重要なだけではない。ことに、ｐ型もしくはｎ型ドープされたケイ素含有層の製造について、ドープされたケイ素含有層の製造方法、およびその製造方法の際に使用される組成物が重要である。
【０００５】
ｐ型ドープされた、ことにホウ素ドープされたケイ素含有層の製造のために、既に多様な液相法、およびこのために使用可能な組成物が存在する。例えば、米国特許第５，８６６，４７１号明細書（US 5,866,471 A）は、ドープされていない被覆組成物を基板上に塗布し、ｐ型ドーパント含有雰囲気の存在でドープされたケイ素含有層に変換する、ｐ型ドープされたケイ素含有層の製造方法を開示している。しかしながら、この方法に関して、ことに、装置的側面から極めて手間がかかることが欠点である。
【０００６】
さらに米国特許第５，８６６，４７１号明細書（US 5,866,471 A）は、ドーパントとケイ素含有前駆体とを含む調製物を基板上に塗布し、次いで半導体層に変換する、ドープされたケイ素含有層の製造のための純粋な液相法も開示している。しかしながら、使用されるドーパントは、ドーパントのアルキル化／アリール化された化合物（例えばＢＰｈ3、ＢＭｅＰｈ2、またはＢ（ｔ−Ｂｕ）3）、またはケイ素原子とドーパント原子との間に結合を有する化合物（例えばＢ（ＳｉＭｅ3）3、ＰｈＢ（ＳｉＭｅ3）2、またはＣｌ2Ｂ（ＳｉＭｅ3））である。しかしながら、最初に述べた化合物は、化合物のアルキル基／アリール基に基づき不都合な炭素含有層を生じる。次の箇所に述べた化合物は、市場で入手できず、したがって手間をかけて合成しなければならない。さらに、この化合物がアルキル化／アリール化されている場合には、既に述べた理由から不都合である。
【０００７】
欧州特許第１７１５５０９号明細書（EP 1 715 509 B1）および欧州特許出願公開第１０８５５７９号明細書（EP 1 085 579 A1）も、式ＳｉaＸbＹc（式中、Ｙはホウ素原子を表してよい）の化合物を含む組成物を使用する、ドープされたケイ素含有層の製造方法を開示している。しかしながら、この化合物も手間をかけて合成しなければならない。
【０００８】
欧州特許出願公開第１６４０３４２号明細書（EP 1 640 342 A1）および欧州特許出願公開第１３５７１５４号明細書（EP 1 357 154 A1）は、シランポリマーおよび有機溶媒、ならびに場合により第３主族の元素、とりわけホウ素を含む材料を有してよいケイ素含有組成物を開示している。例示的な化合物は、特開２０００−０３１０６６号公報（JP 2000-031066 A）に述べられている、つまりＢ2Ｈ6、Ｂ4Ｈ10、Ｂ5Ｈ9、Ｂ6Ｈ10、Ｂ10Ｈ14、Ｂ（ＣＨ3）3、Ｂ（Ｃ2Ｈ5）3、およびＢ（Ｃ6Ｈ5）3である。しかしながら、相応するアルキル化されたまたはアリール化されたホウ素化合物は、既に説明したように、不都合な炭素含有層を生じる。述べられたボランの使用は、さらに、その高い毒性に基づき不都合である。
【０００９】
米国特許出願公開第２００８／００２２８９７号明細書（US 2008/0022897 A1）も、とりわけドーパント源を有していてよいケイ素を形成する組成物を開示している。記載されたホウ素含有ドーパントは、含ホウ素複素環式シラン化合物であるか、またはホウ素−ケイ素結合を有する他の化合物であってよく、これらの化合物は既に先に説明した欠点を有し、手間をかけて合成しなければならない。同様に、既に述べた毒性に基づきまたは炭素含有層を生じるその特性に基づき不都合である水素含有の、アルキル化、アリール化またはアリールアルキル化されたホウ素化合物は開示されている。
【００１０】
独国特許出願公開第１０２０１００４０２３１号明細書（DE 10 2010 040 231 A1）は、さらにｐ型ドープされたケイ素含有層の製造のために適した、ケイ素化合物と、ヒドロホウ素化剤の群からなる少なくとも１つの化合物とを含む調製物を記載していて、このヒドロホウ素化剤はＴＨＦ、ＮＲ3およびＳＲ′2からなる群から選択される錯生成剤とＢＨ3との錯体であってよい。しかしながら、上述の化合物の準安定性に基づき、ドーパントの制御された添加は保証されない。
【００１１】
したがって本発明の課題は、先行技術のこれらの欠点を回避することである。ことに、本発明の課題は、容易に得られ、毒性が低く、かつ安定な化合物から良好に炭素不含のケイ素含有層を製造できる、ドーパントを含む組成物を提供することである。
【００１２】
このように課せられた課題は、意外にも、一般式ＳｉnＨm（式中、ｎ≧５かつｍ＝（２ｎ）〜（２ｎ＋２））の少なくとも１つのヒドリドシランと、文献中ではしばしばモノアルコキシボラン、ジアルコキシボランもしくはトリアルコキシボラン、またはボラートともいわれる、ホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルの誘導体に相当する式ＨnＢ（ＯＲ）3-n（式中、Ｒ＝Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ6〜Ｃ10−アリール、Ｃ7〜Ｃ14−アラルキル、ハロゲン、ｎ＝０、１、２）の少なくとも１つの化合物とを含む本発明による組成物により解決される。
【００１３】
一般式ＳｉnＨmのヒドリドシランは、ｍ＝２ｎの場合に環状ヒドリドシランであり、かつｍ＝２ｎ＋２の場合に線状または分枝状ヒドリドシランである。ヒドリドシランの製造方法は当業者に公知である。本発明による組成物中に含まれるヒドリドシランは、さらに少なくとも５つのＳｉ原子を有する、つまりｎ≧５である。
【００１４】
ヒドリドシランは、ケイ素原子と水素原子とからなり、かつ炭素含有オルガノシランまたは水素含有および炭素含有オルガノシランと比べて、これらが、堆積されるべきケイ素への変換の際に（場合により電気特性にとって有益な残留水素割合と）およびガス状の水素と炭素割合なしで反応するという利点を有する。
【００１５】
全組成物を基準としてヒドリドシランの含有率は、０．１〜９９質量％、好ましくは１〜３０質量％であってよい。
【００１６】
好ましくは、本発明によるヒドリドシランはヒドリドシランオリゴマーであり、これは一般式ＳｉxＨ2x+2（式中、ｘ≧３）の少なくとも１つのヒドリドシランまたは一般式ＳｉxＨ2x（式中、ｘ≧５）の環状ヒドリドシランから製造可能であり、この場合、線状または分枝状ヒドリドシランから製造可能なヒドリドシランオリゴマーが好ましい。ヒドリドシランオリゴマーとは、この場合、比較的低い分子量を有するヒドリドシランからオリゴマー化により製造可能であるヒドリドシランであると解釈される。したがって、ヒドリドシランオリゴマーもヒドリドシランである。
【００１７】
一般式ＳｉxＨ2x+2（式中、ｘ≧３）の相応する線状または分枝状ヒドリドシランから、この場合、特に良好に熱的手法で有利に使用可能なヒドリドシランを製造できる。特に好ましくは、このヒドリドシランは、触媒の不在で、ヒドリドシランとして主に式ＳｉxＨ2x+2（式中、ｘ≧３〜２０）の少なくとも１つのヒドリドシランを含む組成物の、２３５℃未満の温度での熱的オリゴマー化により得られる。これらの化合物の相応する製造方法は、国際公開２０１１／１０４１４７号（WO 2011/104147 A1）に開示されている。これらの化合物は、一般に（ポリスチレン標準に対してＧＰＣによって測定して）２９０〜５０００ｇ／ｍｏｌの質量平均分子量を有する。本発明による方法を用いて、本発明による組成物中で使用するために特に適した５００〜３５００ｇ／ｍｏｌの質量平均分子量を有するヒドリドシランオリゴマーが特に良好に製造できる。
【００１８】
特に良好に適した組成物は、分枝状ヒドリドシランから、全く特に好ましくはＳｉ（ＳｉＨ3）4（ネオペンタシラン）から熱的に製造された一般式ＳｉnＨmのヒドリドシランを含む組成物である。
【００１９】
しかしながら、有利に使用可能な、一般式ＳｉnＨmのヒドリドシランは、一般式ＳｉxＨ2x（式中、ｘ＝５）（シクロペンタシラン）の環状ヒドリドシランからも製造できる。
【００２０】
この組成物は、さらに式ＨnＢ（ＯＲ）3-n（式中、Ｒ＝Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ6〜Ｃ10−アリール、Ｃ7〜Ｃ14−アリールアルキル、ハロゲン；ｎ＝０、１、２）の少なくとも１つの化合物を含む。相応する化合物は、場合によりアルキル化された、アリール化された、アリールアルキル化された、ハロゲン含有のおよび／または水素含有のホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルである。
【００２１】
今まで、ホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルをドーピングのために使用できることは公知でなかった、というのもその中に含まれる酸素が生じる層の電気特性に不利に影響を及ぼすことが前提とされていたためである。DE 695 05 268 T2は、アルキル置換されたホウ酸誘導体であってもよい少なくとも１つのホウ素化合物の存在で、ポリアルキルヒドリドシランおよび／またはポリアリールヒドリドシランから炭化ケイ素を基礎とするセラミック材料の製造方法を開示している。しかしながら、そこに記載された方法およびセラミック材料の製造の目的で開示された組成物は、半導体工業のためのケイ素含有層の製造のために適していない。したがって、意外にも、ケイ素含有層のドーピングのために定義された出発化合物として安定なホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルが適していて、かつ半導体工業に適した相応するケイ素含有層の良好な導電性を生じることが確認された。
【００２２】
全組成物を基準としたホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルの含有率は、有利に０．０００１〜２０質量％、好ましくは０．００１〜１０質量％、特に好ましくは０．０１〜５質量％である。
【００２３】
一般式ＨnＢ（ＯＲ）3-nの全く特に好ましい化合物は、化合物ＨnＢ（Ｏ（ｎ−Ｂｕ））3-n（式中、ｎ＝１、２）である。これらの化合物は、それぞれの組成物を用いて製造可能なケイ素含有層の全く特に良好な電気特性を生じさせる。
【００２４】
一般式ＨnＢ（ＯＲ）3-n（式中、Ｒ＝Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ6〜Ｃ10−アリール、Ｃ7〜Ｃ14−アラルキル、ハロゲン、ｎ＝０、１、２）の相応するホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルは、市場で入手できるか、または例えばｉｎ−ｓｉｔｕで適切な前駆化合物から適切に製造できる。
【００２５】
ホウ酸エステル、ボリン酸エステルまたはボリン酸エステルのｉｎ−ｓｉｔｕ製造のために適した前駆化合物は、一般式ＲＨＣ＝Ｏのアルデヒド、一般式ＲＲ′Ｃ＝Ｏのケトン、一般式Ｒ−Ｏ−Ｒ′のエーテル（式中、Ｒ、Ｒ′＝Ｃ1〜Ｃ10−アルキル、Ｃ6〜Ｃ10−アリール、Ｃ7〜Ｃ14−アリールアルキル）、またはアルキル基体もしくは芳香族基体を基礎とするビシナルジオールもしくは１，２−ジオール、例えば２，３−ジメチルブタン−２，３−ジオール、ピロカテキン；好ましくは一般式（ＣＨ2）nＯ（ｎ＝２〜１０）の環状エーテル、全く特に好ましくはテトラヒドロフラン（ＣＨ2）4Ｏと組み合わせたＢＨ3、Ｂ2Ｈ6である。
【００２６】
本発明による組成物は、もっぱら上述のヒドリドシランと上述のホウ酸エステル、ボロン酸エステルまたはボリン酸エステルとからなってよく、またはさらに他の成分を有してよい。
【００２７】
好ましくは、この組成物は、好ましい特性を達成するために、他の成分を含む。
【００２８】
例えば、この組成物は、好ましくは少なくとも１つの溶媒を有する。好ましい溶媒は、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素である。さらに、１２までの炭素原子を有する線状、分枝状または環状の、飽和、不飽和、または芳香族炭化水素（部分的にまたは完全にハロゲン化されている）、アルコール、エーテル、カルボン酸、エステル、ニトリル、アミン、アミド、スルホキシド、および水からなる群からなる溶媒が好ましい。特に、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、メシチレン、インダン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール−メチル−エチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール−ジエチルエーテル、ジエチレングリコール−メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ｐ−ジオキサン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジクロロメタンおよびクロロホルムが好ましい。
【００２９】
全組成物を基準とした溶媒の割合は、この場合、好ましい特性を達成するために、０．１〜９９．９質量％、好ましくは２５〜９５質量％であってよい。
【００３０】
２９０〜５０００ｇ／ｍｏｌの質量平均分子量を有するヒドリドシランが、触媒の不在で、ヒドリドシランとして主に式ＳｉxＨ2x+2（式中、ｘは≧３〜２０）の少なくとも１つのヒドリドシランを含む組成物の、２３５℃未満の温度での熱的オリゴマー化により得られる場合にことに、組成物がさらに一般式ＳｉnＨ2n+2（式中、ｎ＝５〜９）のヒドリドシランを有する場合に、特に良好な特性を有する層を達成できる。
【００３１】
一般式ＳｉnＨ2n+2（式中、ｎ＝５〜９）のヒドリドシランの割合は、この場合、存在するヒドリドシランの質量を基準として、好ましくは０．１〜９０質量％、特に好ましくは１〜３０質量％である。
【００３２】
本発明による組成物は、好ましくは液相法のために適した被覆組成物である。全く特に好ましくは、本発明による組成物は印刷インキである。
【００３３】
さらに、本発明の主題は、少なくとも１つのヒドリドシラン、一般式ＨnＢ（ＯＲ）3-nの少なくとも１つの化合物および場合による他の成分を互いに混合する、本発明による組成物の製造方法である。
【００３４】
同様に本発明の主題は、ケイ素含有層を作製するための本発明による組成物の使用である。ドープされたケイ素層を作製するための本発明による組成物の使用が好ましい。ことに、ｐ型ドープされた、ことにホウ素ドープされたケイ素層を作製するための本発明による組成物の使用が好ましい。
【００３５】
したがって、本発明の主題は、同様に、少なくとも１つの本発明による組成物を基板に塗布し、かつ熱的および／または電子線を用いて、ドープされたケイ素含有層、好ましくはケイ素層に変換する、ドープされたケイ素含有層、好ましくはドープされたケイ素層を作製する方法である。
【００３６】
本発明による組成物は、好ましくは、多数の基板上にケイ素含有層、好ましくはドープされたケイ素層を作製するために適している。ケイ素含有層とは、本発明の主旨で、主に純粋なケイ素層の他に、ケイ素の他の別の半導体金属、例えばゲルマニウムを有する層であると解釈され、さらに酸化ケイ素、炭化ケイ素または窒化ケイ素を含む層であるとも解釈される。
【００３７】
好ましい基板は、ガラス、石英ガラス、黒鉛、金属、酸化ケイ素、ケイ素または熱適合性支持体上に存在するケイ素層、酸化ケイ素層、酸化インジウムスズ層、ＺｎＯ：Ｆ層、ＺｎＯ：Ａｌ層またはＳｎＯ2：Ｆ層からなる。好ましい金属は、アルミニウム、特殊鋼、Ｃｒ鋼、チタン、クロム、またはモリブデンである。さらに、基板として、例えばＰＥＥＫ、ＰＥＮ、ＰＥＴまたはポリイミドからなる炭素シートを使用できる。
【００３８】
組成物の塗布は、好ましくは印刷もしくは被覆法、ことにフレキソ／グラビア印刷、ナノプリントもしくはマイクロプリント、インクジェット印刷、オフセット印刷、デジタルオフセット印刷、およびスクリーン印刷、吹付法、エアロゾル支援化学気相成長、直接液体注入化学気相成長、回転被覆法、いわゆる「スピンコーティング」、浸漬法、いわゆる「ディップコーティング」から選択される方法、ならびにメニスカスコーティング、スリットコーティング、スロットダイコーティングおよびカーテンコーティングから選択される方法により行われる。
【００３９】
組成物の塗布後でかつ変換の前に、場合により存在する溶媒を除去するために、被覆された基板をさらに乾燥してよい。相応する措置およびこのための条件は当業者に公知である。溶媒だけを除去するために、熱的乾燥の場合に、加熱温度は２００℃未満であるのが好ましい。
【００４０】
さらに、基板上でのＵＶ照射による組成物の予備架橋を実施できる。
【００４１】
変換は、好ましくは２００〜１０００℃、有利に２５０〜７５０℃、ことに好ましくは３００〜７００℃の温度で行われる。被覆された基板の熱処理の際に、変換は０．１ｍｓ〜３６０ｍｉｎの期間にわたり行われる。変換時間は、好ましくは０．１ｍｓ〜１０ｍｉｎ、特に好ましくは１ｓ〜１２０ｓである。
【００４２】
この比較的急速なエネルギーのプロセス実施を、例えば、ＩＲランプ、ホットプレート、炉、フラッシュランプ、多様なガス組成を有するプラズマ、ＲＴＰ装置、またはマイクロ波装置の使用により、必要な場合にそれぞれ予熱されたもしくはウォームアップした状態で行ってよい。
【００４３】
同様に、変換をＵＶ光の照射により行ってよい。変換時間は、この場合、好ましくは１ｓ〜３６０ｍｉｎであってよい。
【００４４】
変換に引き続き、ケイ素含有層に水素の添加、ケイ素含有層内の不飽和の結合の「ダングリングボンド」に基づく欠陥のいわゆる「水素による不動態化」を、例えばホットワイヤ法による活性水素を用いて、リモートもしくはダイレクト型で真空中または大気圧下での水素含有プラズマを用いて、または水素の供給下でのコロナ処理を用いて実施でき、この場合、コロナ処理とはプラスチックシートの表面処理のための方法であると解釈される。あるいは、乾燥および／または変換は、上述のように、水素富有雰囲気中で実施できるので、材料は初めから水素富有である。
【００４５】
記載された被覆過程を複数回実施でき；同時にまたは互いに続けて行う堆積、この場合、皮膜は部分的にまたは完全に積み重なる。さらに、基板を両面被覆できる。
【００４６】
本発明による組成物は、多数の用途に適している。本発明による組成物は、それ自体でまたは他の成分を有する組成物の形で、エレクトロニクスまたはオプトエレクトロニクスのケイ素含有部材層の製造のために特に良好に適している。
【００４７】
本発明による組成物の上述の使用は、次の実施例１および２ならびに比較例の記載が明らかにしているように、いわゆる暗電気伝導度の技術的特徴の明らかな改善を生じる。
【００４８】
暗電気伝導度は、本発明の主旨で、それぞれ被覆された基板中での低い欠陥密度に基づくドーピングの品質についての尺度である。
【００４９】
実施例２により達成された暗電気伝導度は、トリアルキルボラン誘導体Ｂ（Ｅｔ）3の使用下での比較例の暗電気伝導度よりも５０パーセント程度高いことが目立っている。
【００５０】
実施例２において、ホウ酸エステルの他に、同様にＮＭＲ分光測定により検出された同時に存在するボロン酸エステルおよびボリン酸エステルの意義は、実施例１との比較によっても明白となる。
【００５１】
実施例１では、もっぱらホウ酸エステルＢ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）3によるドーピングが行われ、トリアルキルボラン誘導体Ｂ（Ｅｔ）3の使用下での比較例の暗電気伝導度よりも１０倍高く記録された暗電気伝導度が生じる。それにもかかわらず、実施例２による被覆された基板は、実施例１と比べて４０パーセント程度高い暗電気伝導度を有する。
【００５２】
この技術的効果は、先行技術から予測できなかった。
【００５３】
次の例は、本発明の使用をさらに補足的に説明するが、これら自体は本発明を制限するものではない：
−  ヘテロエミッター型太陽電池
−  ＨＩＴ型太陽電池
−  選択的エミッター型太陽電池
−  バックコンタクト型太陽電池
−  電界効果トランジスター、薄膜トランジスター
−  マイクロ電極部材内の誘電膜
−  半導体材料の表面不動態化
【００５４】
使用された略語：
ＮＰＳ＝ネオペンタシランまたはテトラシリルシランまたはＳｉ（ＳｉＨ3）4
ＮＰＯ＝ネオペンタシランを基礎とするシランオリゴマー
ＴＨＦ＝テトラヒドロフラン
ＲＴＰ＝ラピッドサーマルプロセッシング
ＨＩＴ＝真性薄膜を有するヘテロ接合
【００５５】
実施例
実施例１
ＮＰＯ（Ｍｗ約２２００ｇ／ｍｏｌ）１ｇに、Ｂ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）3  ０．１２４ｇを添加し、３０℃で１８０ｍｉｎ間オリゴマー化した。生じるｐ型ドープされたＮＰＯ  ０．１ｇをシクロオクタン０．０６９ｇおよびトルエン０．１６１ｇで調製し、ガラス基板上に塗布した。６０００ｒｐｍでの被覆および引き続く５００℃／６０ｓでの変換で、１５２ｎｍのｐ型ドープされたａ−Ｓｉ層を得ることができた。暗電気伝導度は２×１０-7Ｓ／ｃｍである。
【００５６】
実施例２
ＮＰＳ  １ｇとＴＨＦ  ０．０３５ｇとの混合物中に３０℃でジボラン（Ｎ2中１０％）を導入し、かつ３０℃で２１０ｍｉｎの期間にわたりオリゴマー化した。生じるｐ型ドープされたＮＰＯ  ０．１ｇに、シクロオクタン０．０５ｇおよびトルエン０．４５２ｇを添加した。生じる組成物を11Ｂ ＮＭＲ分光法で調査し、かつＢ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）3（δ（11Ｂ）＝１９ｐｐｍ（ｓ））、ＨＢ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）2（δ（11Ｂ）＝２７ｐｐｍ（ｄ，1ＪBH＝１６０Ｈｚ））、およびＨ2Ｂ（Ｏ−ｎ−Ｂｕ）（δ（11Ｂ）＝８ｐｐｍ（ｔ，1ＪBH＝１２４Ｈｚ））が観察された。さらに、ガラス基板上に組成物を塗布した。２０００ｒｐｍでの被覆および引き続く５００℃／６０ｓでの変換で、６０ｎｍのｐ型ドープされたａ−Ｓｉ層を得ることができた。暗電気伝導度は１．１×１０-3Ｓ／ｃｍである。
【００５７】
比較例：
ＮＰＳ  ５ｇにＢ（Ｅｔ）3（ＴＨＦ中１Ｍ）２．５８７ｇを添加し、３０℃で１２０ｍｉｎ間オリゴマー化した。生じるｐ型ドープされたＮＰＯ  ０．１ｇを、シクロオクタン０．０５ｇおよびトルエン０．４５ｇで調製し、かつガラス基板上に塗布した。６０００ｒｐｍでの被覆および引き続く５００℃／６０ｓでの変換で、３７ｎｍのｐ型ドープされたａ−Ｓｉ層を得ることができた。暗電気伝導度は２×１０-8Ｓ／ｃｍである。
【００５８】
実験の部：
全ての作業を、M. Braun Inertgas-Systeme GmbHにより生産されたグローブボックス内で、または標準シュレンク技術（D. F. Shriver, M. A. Drezdzon, The manipulation of air sensitive Compounds, 1986, Wiley VCH, New York, USA.）の方法を用いて乾燥窒素（Ｎ2；Ｏ2含有率：＜１０ｐｐｍ；Ｈ2Ｏ含有率：＜１０ｐｐｍ）の不活性雰囲気下で実施した。乾燥した酸素不含の溶媒（シクロオクタン、トルエン）を、M. Braun Inertgas-Systeme GmbHにより製造されたMB-SPS-800-Autoタイプの溶媒乾燥装置を用いて準備した。重水素化ベンゼン（Ｃ6Ｄ6）をSigma-Aldrich, Coorp.から購入し、かつ利用前に乾燥のために少なくとも２日間分子ふるい（４Å）上で貯蔵した。ＮＭＲスペクトルを室温でVarian, Inc.社のVarian INOVA 300タイプ（11Ｂ：９６．２ＭＨｚ）の分光計で測定した。化学シフトは、外部標準（ＢＦ3・Ｅｔ2Ｏ）に比較して示されている。記載された組成物を室温で調合し、かつＰＥ注入器（注入器フィルタ：１μｍを含む）で基板（Corning Inc.社のEagleXGガラス）上に塗布した。湿潤塗膜を、２５℃で、SCS Specialty Coating Systems, Inc.社のSpincoat G3P-8スピンコーターで作製した。湿潤塗膜の変換を、HARRY GESTIGKEIT GmbH社の実験室タイプのホットプレート上で実施した。層厚を、SENTECH Gesellschaft fuer Sensortechnik mbH社のSENpro楕円偏光計を用いて、４０〜９０°（５°ステップ）の間の所定の入射角で測定した。作製された層の接触を、Quorum Technologies Ltd.社のEmscope Modell SC 500タイプのスパッタ装置を用いた銀接点の設置により達成した。暗電気伝導度の決定のための測定は、Keithley Instruments Inc.社の二点測定機でＮ2雰囲気中で、かつ２５℃で閉鎖された金属コンテナ内の暗所で実施した。
【国際調査報告】
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