(57)【要約】電子物品は、３．７±２の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体と、オプトエレクトロニクス半導体上に配置された誘電体層と、を有する。誘電体層は、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する。電子物品は、オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、５０〜４００ｎｍの厚さを有する勾配屈折率被覆（ＧＲＩＣ）を含む。ＧＲＩＣの屈折率は、厚さに沿って２．７±０．７から１．５±０．１まで変化する。ＧＲＩＣは、また、厚さに沿ったカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有する。カーバイドとオキシカーバイドはそれぞれ個別に、少なくとも１つのシリコン又はゲルマニウム原子を含む。物品は、プラズマ化学気相成長法を二周波数構成で使用してＧＲＩＣを連続的に堆積させ、次にＧＲＩＣ上に誘電体層を配置することによって形成される。
2013539225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３．７±２の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体と、
前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する誘電体層と、
前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記誘電体層との間に挟まれ、５０〜４００ｎｍの厚さを有し、厚さに沿って第１端で２．７±０．７から前記誘電体層の隣りの第２端で１．５±０．１まで変化する屈折率を有し、前記厚さに沿ったカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有し、前記カーバイドと前記オキシカーバイドがそれぞれ別個に、シリコン原子とゲルマニウム原子の少なくとも１つを含む勾配屈折率被覆と、を含む、電子物品を形成する方法であって、
Ａ．二周波数構成でプラズマ化学気相成長法を使用して、前記オプトエレクトロニクス半導体上に前記勾配屈折率被覆を連続的に堆積する工程と、次に、
Ｂ．前記勾配屈折率被覆上に前記誘電体層を配置して前記電子物品を形成する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記カーバイドが、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）としてさらに定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カーバイドが、水素化ゲルマニウムカーバイド（ＧｅＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化ゲルマニウムオキシカーバイド（ＧｅＯＣ：Ｈ）としてさらに定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カーバイドが、水素化シリコンゲルマニウムカーバイド（ＳｉＧｅＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化シリコンゲルマニウムオキシカーバイド（ＳｉＧｅＯＣ：Ｈ）としてさらに定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電子物品は、紫外線／可視光分光測定法を使用して測定される際に４００〜１２００ｎｍの波長範囲で５％未満の光反射を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記二周波数構成で連続的に堆積する工程が、７０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの第１の周波数と、１３．５ＭＨｚ〜１３．６ＭＨｚの第２の周波数で同時に行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記連続的に堆積する工程が、４０ｍＴｏｒｒ〜３５０ｍＴｏｒｒの圧力で行われる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記連続的に堆積する工程が、前記プラズマに酸素を注入する工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記オプトエレクトロニクス半導体上に、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記勾配屈折率被覆との間に挟まれる無機物層を直接配置する工程をさらに含み、前記無機物層が、２．４〜２．７±０．７の屈折率を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記電子物品が太陽電池モジュールとしてさらに定義される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記電子物品が発光ダイオードとしてさらに定義される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載される方法で形成された電子物品。
【請求項１３】
Ａ．３．７±２の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体と、
Ｂ．前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する誘電体層と、
Ｃ．前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記誘電体層との間に挟まれ、５０〜４００ｎｍの厚さを有し、厚さに沿って第１端で２．７±０．７から前記誘電体層の隣りの第２端で１．５±０．１まで変化する屈折率を有し、前記厚さに沿ったカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有し、前記カーバイドと前記オキシカーバイドがそれぞれ個別に、シリコン原子とゲルマニウム原子の少なくとも１つを含む勾配屈折率被覆と、を有する、電子物品。
【請求項１４】
前記カーバイドが、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）としてさらに定義された、請求項１３に記載の電子物品。
【請求項１５】
前記カーバイドが、前記水素化ゲルマニウムカーバイド（ＧｅＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化ゲルマニウムオキシカーバイド（ＧｅＯＣ：Ｈ）としてさらに定義された、請求項１３に記載の電子物品。
【請求項１６】
前記カーバイドが、水素化シリコンゲルマニウムカーバイド（ＳｉＧｅＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化シリコンゲルマニウムオキシカーバイド（ＳｉＧｅＯＣ：Ｈ）としてさらに定義された、請求項１３に記載の電子物品。
【請求項１７】
紫外線／可視光分光測定法を使用して測定される際に４００〜１２００ｎｍの波長範囲で５％未満の光反射を有する、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の電子物品。
【請求項１８】
前記オプトエレクトロニクス半導体上に直接配置され、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記勾配屈折率被覆との間に挟まれた無機物層をさらに含み、前記無機物層が、２．４〜２．７±０．７の屈折率を有する、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の電子物品。
【請求項１９】
前記オプトエレクトロニクス半導体上に、前記物品の第１の最外層として直接配置された基板をさらに含む、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の電子物品。
【請求項２０】
前記オプトエレクトロニクス半導体上に、前記物品の第２の最外層として配置された上板をさらに含む、請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の電子物品。
【請求項２１】
太陽電池モジュールとしてさらに定義された、請求項１３〜２０のいずれか一項に記載の電子物品。
【請求項２２】
発光ダイオードとしてさらに定義された、請求項１３〜２０のいずれか一項に記載の電子部品。
【請求項２３】
太陽電池モジュールであって、
Ａ．３．７±２の屈折率を有する太陽電池と、
Ｂ．前記太陽電池上に配置され、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する誘電体層と、
Ｃ．前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記誘電体層との間に挟まれ、５０〜４００ｎｍの厚さを有し、前記厚さに沿って第１端で２．７±０．７から前記誘電体層の隣りの第２端で１．５±０．１まで変化する屈折率を有し、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）と水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）の勾配を有する勾配屈折率被覆と、を含む、電子物品。
【請求項２４】
前記太陽電池上に直接配置され、前記太陽電池と前記勾配屈折率被覆との間に挟まれた無機物層をさらに有し、前記無機物層が、２．４〜２．７±０．７の屈折率を有する、請求項２３に記載の太陽電池。
【請求項２５】
紫外線／可視光分光測定法を使用して測定される際に４００〜１２００ｎｍの波長範囲で５％未満の光反射を有する、請求項２３又は２４に記載の太陽電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子物品及び該物品の形成方法に関する。電子物品は、オプトエレクトロニクス半導体、誘電体層、及びカーバイドとオキシカーバイドの勾配を含む勾配屈折率被覆（ＧＲＩＣ）を含む。
【背景技術】
【０００２】
オプトエレクトロニクス半導体及び係る半導体を含む電子物品は、当該技術分野で周知である。一般的なオプトエレクトロニクス半導体には、太陽電池（ソーラー）セルとダイオードが挙げられる。太陽電池は、様々な波長の光を電気に変換する。これと反対に、発光ダイオード（ＬＥＤ）などのダイオードは、電気から様々な波長の光を生成する。
【０００３】
太陽電池：
２つの一般的なタイプの太陽電池、ウェハ及び薄膜が存在する。ウェハは、典型的には単結晶又は多結晶インゴットからウェハを機械式に鋸引きすることにより形成された半導体材料の薄板である。あるいは、ウェハは、鋳造により形成されてもよい。薄膜太陽電池は、通常、スパッタリング又は化学気相成長処理技術を使用して基板に堆積された連続的な半導体材料層を含む。
【０００４】
典型的には、太陽電池は、結合層、基板、上板、及び／又は強度と安定性を提供する追加材料を含む太陽電池モジュールに含まれる。多くの用途では、太陽電池は、風、雨、温度、及び湿度などの環境的因子と、応力、歪み、ねじれなどの物理的因子からの付加的な保護を提供するために封入されている。
【０００５】
発光ダイオード：
ＬＥＤは、活動化されたときに光を放射する１つ又は複数のダイオードを含み、典型的にはダイオードに接続されたフリップチップ又はワイヤボンドチップを利用して出力を提供する。太陽電池と同様に、多くのＬＥＤは、結合層、光学層、基板、上板、及び／又は環境因子からの保護を提供する追加材料も含む。
【０００６】
オプトエレクトロニクス半導体を含む電子物品の効率：
太陽電池モジュールの効率（例えば、有効光からの発電）は、太陽電池に当たる有効光の量に関連付けられる。有効光は、太陽電池に吸収されたときにキャリアと電荷を生成する波長の電磁エネルギーを含む。一方、ＬＥＤの効率は、特定の電気入力に基づいて生成され放射される有効光の量に関連付けられる。太陽電池とＬＥＤの両方において、有効光の透過（内方又は外方へ）は、前述の光学層、結合層、基板、上板、及び追加材料による光の光学的干渉、反射及び吸収、さらに他の因子によって制限されることがある。
【０００７】
オプトエレクトロニクス半導体を含む電子物品の変換効率を高め、光反射を減らし、光吸収を少なくするために様々な技術が開発されてきた。そのような技術には、電子物品の表面のテクスチャ化、電子物品への中間屈折率層の追加、及び電子物品に反射防止膜を含めることがある。
【０００８】
テクスチャ面は、平坦面内の１つからの所定の界面による干渉の数を２つ、３つ又はそれ以上に増やすことによって反射を減らす。各干渉によって、界面を通過する入射光が増える。表面をテクスチャ化するために、湿式化学エッチング、プラズマエッチング、機械的スクライビング、及びフォトリソグラフィを含む様々な方法が開発された。しかしながら、薄い多結晶シリコンのテクスチャ化は、多結晶シリコンウェハの脆さと高い破壊性により問題が多い。表面の機械的スクライビングは、スクライブ線の周囲の表面裂けなどの大きな損傷を作成する。また、表面のエッチングは、多結晶シリコン内の異なる結晶学的粒子配向によって特定方向に沿って選択エッチングが行われ、この処理を不均一にするので問題が多い。さらに、テクスチャは、製造コストを高め、能動的な太陽電池材料を除去する。さらに、薄膜太陽電池にはテクスチャを使用できない。
【０００９】
また、反射防止膜が利用されており、反射光の相殺的干渉によって界面での反射を最小にするように設計され、それにより光学特性が改善される。反射防止膜は、典型的には、反射をさらに少なくするためにテクスチャ面に適用される。典型的には、反射防止膜は、吸収を最小にして光透過を最大にするように設計され、良好な接着と耐久性を有するように設計され、パッシベーション機能を有するように設計され、低コストで作成されるように設計される。オプトエレクトロニクス半導体に出入りする光は、広帯域になる傾向があるので、反射防止膜は、典型的には、太陽スペクトル全体にわたり及び全ての角度の光入射に対して効率的でなければならない。しかしながら、単層の反射防止膜は、特定の波長と角度における最小の反射を提供し、したがって小さい範囲の波長と角度の入射光にしか有効でない。さらに、シリコン酸化物と窒化物とを含む従来の反射防止膜は、堆積に高温又はプラズマ出力が必要なため、様々な界面に欠陥ができやすい。
【００１０】
シリコン表面などの高反射率面は、空気と接するＡＭ１．５Ｇ太陽スペクトルの入射光線の約３５％を反射させる。反射防止膜は、硬さや耐摩耗性などの優れた機械的性質を有するシリコンカーバイドを使用して形成することができる。しかしながら、そのような反射防止膜は、自然発火性でかつ安全性欠陥を呈するシラン（ＳｉＨ４）ガスを使用して配合される。一部の例では、シランガスに酸素と水素も結合され、それによりさらに危険性が高まる。さらに、これらの反射防止膜は、典型的には、（オプトエレクトロニクス半導体に入るか又はそこから出る）過剰な量の有効光を吸収する。光の吸収と反射は、効率を制限し、反射防止膜を劣化させる余分な熱を生成し、電子物品の電気的性質を不安定にし、電子物品の全体の有効寿命を短くする。
【００１１】
ＷＯ  ２００９／１４３６１８は、電子物品内で反射防止膜を単一層、複数層として、また分布型（graded）の膜として、形成することを開示している。これらの反射防止膜は、電気加熱、照射、レーザ、高周波及びプラズマなどの多数の異なるエネルギー源を必要とする処理を使用して形成される。より具体的には、‘６１８出願は、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）を使用して、シリコンと窒素の比率をＲＦ電力、基板温度、及びガス混合物の組成の関数として調整して、電子物品内に分布型の窒化ケイ素膜を形成することを教示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、‘６１８出願で使用されているＰＥＣＶＤ法は、分布型の膜内に一連の光学界面を形成する不連続的（すなわち、断続的）なものであり、このため電子物品の応用性、光学的、及び電気的性質が低下する。したがって、改善された物品を形成する方法を開発する機会が残っている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電子物品を形成する方法及び電子物品自体を提供する。電子物品は、３．７±２の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体と、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する誘電体層と、を含む。電子物品は、また、オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、オプトエレクトロニクス半導体と誘電体層との間に挟まれる勾配屈折率被覆（ＧＲＩＣ）を含む。勾配屈折率被覆は、５０〜４００ｎｍの厚さと、厚さに沿って第１端で２．７±０．７から誘電体層の隣りの第２端で１．５±０．１まで変化する屈折率と、を有する。勾配屈折率被覆は、また、厚さに沿ってカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有する。カーバイドとオキシカーバイドはそれぞれ、シリコン原子とゲルマニウム原子の少なくとも１つを含む。物品を形成する方法は、二周波数構成でプラズマ化学気相成長を使用して、オプトエレクトロニクス半導体上に勾配屈折率被覆を連続的に堆積する工程を含む。方法は、また、次に勾配屈折率被覆上に誘電体層を配置する工程を含む。
【００１４】
勾配屈折率被覆を連続的に堆積することにより、カーバイドとオキシカーバイドの勾配ができ、電子物品内の光学界面の数が最小になり、それにより、反射が減少し、様々な用途にわたって高い機能を有する電子物品が提供される。勾配は、また、光の反射と吸収の両方を減少させ、それによりオプトエレクトロニク素子に達するかそこから出る光の量が増え、電子物品の効率が向上する。
【００１５】
添付図面と関連して本発明が検討されるときに、本発明は以下の詳細な説明を参照してよりよく理解されるので、本発明の他の利点も、容易に理解されるであろう（構成要素は必ずしも互いに一律の倍率で示されているとは限らない）。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】オプトエレクトロニクス半導体上に直接配置され、オプトエレクトロニクス半導体と勾配屈折率被覆との間に挟まれる誘電体層を含む本発明の電子物品の一実施形態の側面図。
【図１Ｂ】電子物品の別の実施形態の側面図。無機物層がオプトエレクトロニクス半導体上に直接配置され、誘電体層が、オプトエレクトロニクス半導体上でかつそれから離間して、オプトエレクトロニクス半導体と勾配屈折率被覆との間に挟まれている。
【図１Ｃ】さらに基板と上板とを含む、電子物品の図１Ａの側面図。
【図２Ａ】図１Ａと関連した太陽電池モジュールの一実施形態の断面図。オプトエレクトロニクス半導体が、さらに、太陽電池として定義され、誘電体層が、太陽電池上に直接配置され、太陽電池と勾配屈折率被覆との間に挟まれている。
【図２Ｂ】図１Ｂと関連した太陽電池モジュールの別の実施形態の断面図。オプトエレクトロニクス半導体が、さらに、太陽電池として定義され、無機物層が、太陽電池上に直接配置され、絶縁体層が、太陽電池上であるがそれから離間して、太陽電池と勾配屈折率被覆との間に挟まれている。
【図２Ｃ】図１Ａの太陽電池モジュールの側面図。オプトエレクトロニクス半導体が、さらに、太陽電池として定義される。
【図３Ａ】電気的に接続され、太陽電池アレイとして配置された図２Ｃの一連の太陽電池モジュールの断面図。
【図３Ｂ】電気的に接続され、太陽電池アレイとして配置された図３Ａの一連の太陽電池モジュールの拡大断面図。
【図４】第１の電極、第２の電極、及び第３の電極並びにそれらの間に形成されたプラズマを示す典型的なプラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）装置の概略図。
【図５】本発明の方法を使用して形成され、カーバイド１００％からオキシカーバイド１００％まで次第に増加する連続勾配の画像。
【図６】プラズマの堆積速度、堆積速度の外挿、ＰＥＣＶＤ工程で酸素流量の関数として変化するＧＲＩＣの屈折率、及び変化する屈折率の外挿を示す線グラフ。
【図７】ＧＲＩＣ内の吸光度とＳｉ−Ｏ結合の生成を、酸素が導入されたときに変化する波数の関数として示す赤外線スペクトルのグラフ。
【図８】ＧＲＩＣの一実施形態と比較した被覆なしガラスのパーセント光透過率を、波長の関数として示す線グラフ。
【図９】本発明の電子部品の様々な実施形態の層の反射を波長の関数として示す線グラフ。
【図１０】ＧＲＩＣの様々な実施形態の厚さの関数としての屈折率を示す線グラフ。
【図１１】水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）と水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）の近似的格子構造。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、電子物品（１０）及び物品を形成する方法を提供する。電子物品（１０）は、典型的には、約４００〜約１２００ナノメートルの範囲の波長にわたって１５、１０、７、５、４、３、２、又は１％未満の光反射率を有する。光反射率は、典型的には、Ｖａｒｉａｎから市販されているＣａｒｙ  ５０００  ＵＶ−Ｖｉｓ−ＮＩＲ分光光度計などの分光光度計及び／又はの楕円偏光計を使用して測定される。電子物品（１０）は、特に限定されず、さらに、後で詳細に述べるように、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む太陽電池モジュール（４０）及び／又はソリッドステート照明として定義されてもよい。
【００１８】
オプトエレクトロニクス半導体：
本発明の電子物品（１０）は、屈折率計を使用して決定されるように、約３．７±約２、約１．５、又は約１の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体（１２）を含む。オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、典型的には、可視光、γ線、ｘ線、紫外線、及び赤外線などの光を提供し及び／又は検出し制御する装置である。オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、典型的には、電気−光変換器又は光−電気変換器として働く。典型的であるが非限定的なオプトエレクトロニクス半導体（１２）には、ソーラーセルを含むフォトダイオード、フォトトランジスタ、光電子増倍管、光集積回路（ＩＯＣ）素子、フォトレジスタ、光導電型撮像管、電荷結合撮像装置、注入レーザーダイオード、量子カスケードレーザー、発光ダイオード、光電子放出撮像管などが挙げられる。一実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、さらに、ソーラーセルとして定義される。別の実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、さらに、発光ダイオードとして定義される。オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、サイズや形状が特に限定されない。しかしながら、様々な実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、さらに、ＯＬＥＤとして定義され、０．２〜２．０、０．４〜１．８、０．６〜１．６、０．８〜１．４、又は１．０〜１．２ｍｍの厚さを有する。他の実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、さらに、ソーラーセルとして定義され、１〜５００、１〜５、１〜２０、３００〜５００、５０〜２５０、１００〜２２５、又は１７５〜２２５マイクロメートルの厚さを有する。また、厚さは、上記の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％変化してもよい。
【００１９】
オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、特には限定されず、当該技術分野で既知であってもよい。典型的には、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、約１０３Ｓ／ｃｍ〜約１０−８Ｓ／ｃｍの電気伝導率を有する。一実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、シリコンを含む。他の実施形態では、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、ヒ素、セレン、テルル、ゲルマニウム、砒化ガリウム、シリコンカーバイド、及び／又はＩＶ族、ＩＩＩ−Ｖ族、ＩＩ−ＶＩ族、Ｉ−ＶＩＩ族、ＩＶ−ＶＩ族、Ｖ−ＶＩ族、及びＩＩ−Ｖ族からの元素を含み、ｐ型でもｎ型であってもよい。オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、後で詳述するように、化学気相成長法（ＣＶＤ）を使用して基板（２０）上に配置される。あるいは、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２３、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２１、及び／又はＰＣＴ／ＵＳ０９／６２５１３に記載されたものであってよく、これらの特許はそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２０】
誘電体層：
電子物品（１０）は、また、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上に配置された誘電体層（１６）を含む。用語「配置された」は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上に直接接触して配置された誘電体層（１６）を含む。この用語は、また、オプトエレクトロニクス半導体（１２）から離間されてその上に配置された誘電体層（１６）を含む。
【００２１】
誘電体層（１６）は、約１．４±約０．１の屈折率を有する。他の実施形態では、誘電体層（１６）は、約１．４±約０．２、０．３、０．４、又は０．５の屈折率を有する。別の実施形態では、誘電体層（１６）の屈折率は、後で詳述される勾配屈折率被覆の屈折率にほぼ一致する。誘電体層（１６）は、また、典型的には、少なくとも４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、又は９９．５パーセントの光透過率を有する。一実施形態では、誘電体層（１６）は、約１００パーセントの光透過率を有する。
【００２２】
誘電体層（１６）は、また、少なくとも５０μｍの厚さ（Ｔ２）を有する。様々な実施形態では、誘電体層（１６）は、少なくとも５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、又は１２５μｍの厚さ（Ｔ２）を有する。あるいは、誘電体層（１６）は、５０〜１５０、６０〜１４０、７０〜１３０、８０〜１２０、又は９０〜１１０μｍの厚さ（Ｔ２）を有してもよい。別の実施形態では、誘電体層（１６）の厚さ（Ｔ２）は、約１００μｍである。様々な実施形態では、誘電体層（１６）は、可視光、紫外線、赤外線などに関係なく、太陽スペクトルのコヒーレンス長とほぼ同じか又はそれより大きい厚さ（Ｔ２）を有する。特定の理論によって拘束されるものではないが、この厚さ（Ｔ２）は、自然光（例えば、日光）のコヒーレンス長より大きい光路長による干渉効果を最小にすると考えられる。誘電体層（１６）が薄くなりすぎると、干渉が大きくなって着色及び／又はスペクトル効果を引き起こすことがある。当然ながら、本発明は、これらの厚さ又は範囲に限定されず、誘電体層（１６）の厚さ（Ｔ２）は、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、誘電体層（１６）の厚さ（Ｔ２）は、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００２３】
誘電体層（１６）は、特に限定されず、無機化合物、有機化合物、又は有機化合物と無機化合物との混合物から形成され及び／又はこれらを含んでもよい。これらの化合物は、硬化を必要とする場合もあり必要としない場合もある。あるいは、誘電体層（１６）は、前述のような屈折率であれば、金属、高分子、プラスチック、シリコーン、ガラス、サファイアなどから構成され及び／又はこれらを含んでもよい。一実施形態では、誘電体層（１６）は、さらに、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）として定義される。別の実施形態では、誘電体層（１６）は、さらに、ガラスとして定義される。さらに別の実施形態では、誘電体層（１６）は、さらに、シリコーンとして定義される。あるいは、誘電体層（１６）は、さらに、アクリレートとして定義されてもよい。典型的には、誘電体層（１６）は、透明である。
【００２４】
誘電体層（１６）は、シリコン原子を含む硬化性組成物から形成されてもよい。一実施形態では、硬化性組成物は、ヒドロシリル化硬化性ＰＤＭＳを含む。他の実施形態では、誘電体層（１６）は、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２３、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２１、及び／又はＰＣＴ／ＵＳ０９／６２５１３に記載されたようなものでよく、これらはそれぞれ、参照により本明細書に組み込まれることは明らかである。
【００２５】
前に最初に紹介したように、電子物品（１０）は、複数の誘電体層（１６）、例えば第２及び／又は第３の誘電体層（１６）を含んでもよい。追加の誘電体層（１６）は、前述の誘電体層（１６）と同じでもよく異なってもよい。一実施形態では、電子物品（１０）は、前述の誘電体層（１６）と第２の誘電体層（１６）とを含む。さらに、誘電体層（１６）は、紫外線及び／又は可視光を透過してもよく、第２の（又は追加の）誘電体層は、紫外線及び／又は可視光を透過してもよく、光を透過しなくてもよく、半透明であってもよい。
【００２６】
勾配屈折率被覆（ＧＲＩＣ）：
電子物品（１０）は、また、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上に配置された勾配屈折率被覆（１４）（ＧＲＩＣ）を含む。上記と同様に、用語「配置された」は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上に直接接触して配置されたＧＲＩＣ（１４）を含む。この用語は、また、オプトエレクトロニクス半導体（１２）から離間してその上に配置されたＧＲＩＣ（１４）を含む。
【００２７】
ＧＲＩＣ（１４）は、典型的には光吸収を少なくするように選択された５０〜４００ナノメートルの厚さ（Ｔ３）を有する。様々な実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）は、６０〜３９０、７０〜３８０、８０〜３７０、９０〜３６０、１００〜３５０、１１０〜３４０、１２０〜３３０、１２０〜３２０、１３０〜３１０、１４０〜３００、１５０〜２９０、１６０〜２８０、１７０〜２７０、１８０〜２６０、１９０〜２５０、２００〜２４０、又は２１０〜２３０ｎｍの厚さ（Ｔ３）を有する。当然ながら、本発明は、これらの厚さ又は範囲に限定されず、ＧＲＩＣ（１４）の厚さ（Ｔ３）は、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、ＧＲＩＣ（１４）の厚さ（Ｔ３）は、前述の値及び／又は値の範囲から、±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００２８】
ＧＲＩＣ（１４）は、厚さに沿って異なる屈折率を有する。典型的には、ＧＲＩＣ（１４）は、第１端（３０）で約２．７±０．７の屈折率を有する。第１端（３０）は、さらに、ＧＲＩＣ（１４）とオプトエレクトロニクス半導体（１２）との界面（３８）として定義されてもよい。あるいは、第１端（３０）は、さらに、後で詳述されるＧＲＩＣ（１４）と無機物層（１８）との界面（３６）として定義されてもよい。また、ＧＲＩＣ（１４）は、典型的には、第２端（３２）で約１．５±０．１の屈折率を有する（例えば、誘電体層（１６）の隣り）。換言すると、第２端（３２）は、さらに、ＧＲＩＣ（１４）と誘電体層（１６）との界面（３４）として定義されてもよい。
【００２９】
厚さに沿った特定の点でのＧＲＩＣの屈折率は、瞬間的な堆積条件によって決まる。この屈折率は、最大被覆厚さに対して同一であるが静的な堆積条件を使用して堆積された均一被覆の屈折率に対応する。
【００３０】
一実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）は、前述の屈折率の勾配を有する。別の実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）は、厚さに沿ったカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有する。さらに別の実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）は、屈折率の勾配と、カーバイドとオキシカーバイドの勾配の両方を有する。屈折率の勾配と、カーバイドとオキシカーバイドの勾配は個々に、連続的（例えば、途切れなく及び／又は一貫して変化する）でも段階的でもよく、例えば、不連続的でもよく、１つ又は複数の工程で変化してもよい。用語「勾配」は、典型的には、屈折率の大きさ及び／又はカーバイドとオキシカーバイドの分布型の変化を指し、例えば低い値から高い値、またその逆の段階的変化を指す。一実施形態では、勾配は、さらに、最大増大率の方向を指すベクトル場として定義され、その大きさは、最大変化率である。別の実施形態では、勾配は、さらに、水平及び垂直方向の導関数によって示された成分を有するＧＲＩＣ（１４）上の点における一連の二次元ベクトルとして定義されてもよい。ＧＲＩＣ（１４）上の各点において、ベクトルは、強度が最大になる方向を向き、ベクトルの長さは、その方向の変化率に対応する。二次元勾配の非限定的な例を図５に示す。
【００３１】
カーバイドとオキシカーバイドを再び参照すると、カーバイドとオキシカーバイドはそれぞれ、個々に、シリコン原子（Ｓｉ）とゲルマニウム原子（Ｇｅ）の少なくとも１つを含み、例えば、シリコン原子及び／又はゲルマニウム原子の少なくとも１つを含む。一実施形態では、カーバイドは、さらに、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）として定義され、オキシカーバイドは、水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）として定義される（例えば、図１１を参照）。別の実施形態では、カーバイドは、さらに、水素化ゲルマニウムカーバイド（ＧｅＣ：Ｈ）として定義され、オキシカーバイドは、水素化ゲルマニウムオキシカーバイド（ＧｅＯＣ：Ｈ）として定義される。さらに別の実施形態では、カーバイドは、さらに、水素化シリコンゲルマニウムカーバイド（ＳｉＧｅＣ：Ｈ）として定義され、オキシカーバイドは、さらに、水素化シリコンゲルマニウムオキシカーバイド（ＳｉＧｅＯＣ：Ｈ）として定義される。
【００３２】
勾配は、当該技術分野で既知の任意の方法又は工程によって形成されてもよい。しかしながら、本発明のＧＲＩＣ（１４）を形成するために典型的に使用される方法は、モノシランを含まない。後で詳細に述べる一実施形態では、勾配は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）を使用して形成される。代替の実施形態では、勾配は、電気加熱、ホットフィラメント処理、紫外線照射、赤外線照射、マイクロ波照射、ｘ線照射、電子ビーム、レーザービーム、プラズマ、高周波、高周波プラズマ化学気相成長法（ＲＦ−ＰＥＣＶＤ）、電子サイクロトロン共鳴プラズマ化学気相成長法（ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ）、誘導結合プラズマ化学気相成長法（ＩＣＰ−ＥＣＶＤ）、及びプラズマビームソースプラズマ化学気相成長法（ＰＢＳ−ＰＥＣＶＤ）、及び／又はこれらの組み合わせを使用して形成される。
【００３３】
本発明の追加の非限定的な実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）は、勾配の１つの極値がオプトエレクトロニクス半導体（１２）の屈折率とほぼ一致するように選択された連続勾配を有する。この実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）の屈折率は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）の屈折率とほぼ一致する屈折率から、誘電体層（１６）の屈折率とほぼ一致する屈折率まで滑らかに遷移して、界面における光学特性の大きな不連続性を回避する。一実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）との界面に水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）を有し、連続的な勾配は、誘電体層（１６）との界面近くで最も高い酸素含有量を有する水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）まで徐々に変化する。如何なる特定の理論によって拘束されるものではないが、ＧＲＩＣ（１４）の光学インピーダンスの勾配と共にＧＲＩＣ（１４）の組成及び／又は密度を変化させることにより、オプトエレクトロニクス半導体（１２）と誘電体層（１６）との間の遷移が滑らかになり、該当界面でのそれぞれの光学パラメータがほぼ一致する（例えば、図１０を参照）。さらに、１つの関連した実施形態では、誘電体層（１６）は、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）などであるがこれに限定されない架橋シリコンエラストマなどの有機ケイ素材料を含む。この実施形態では、誘電体層（１６）は、典型的には、厚さが１００μｍを超え、これは、自然光並びにほとんどの人工光源の近似的コヒーレンス長である。したがって、この非限定的な実施形態では、誘電体層（１６）は、典型的には、光路長をコヒーレンス長より長くし、残りの干渉効果が無効になり最小になる。これは、界面の光透過を改善し、ＧＲＩＣ（１４）と関連した波長及び角度依存をなくすと考えられる。他の非限定的な実施形態では、電子物品（１０）は、ＧＲＩＣ（１４）とオプトエレクトロニクス半導体（１２）との界面のフレネル反射係数を小さくするように選択された無機物層（１８）を含む。
【００３４】
無機層：
前に最初に紹介したように、物品は、無機物層（１８）を含んでもよい。一実施形態では、無機物層（１８）は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上に配置され、オプトエレクトロニクス半導体（１２）とＧＲＩＣ（１４）との間に挟まれる。用語「配置された」は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上にそれと直接接触して配置された無機物層（１８）を含む。この用語は、また、オプトエレクトロニクス半導体（１２）から離間され、その上に配置された無機物層（１８）を含む。
【００３５】
無機物層（１８）は、特に限定されず、当該技術分野で既知の任意の無機（すなわち、非有機）要素又は化合物を含んでもよい。また、無機物層（１８）は、無機化合物の他に有機化合物を含んでもよい。一実施形態では、無機物層（１８）は、シリコンカーバイドを含む。如何なる特定の理論によって拘束されるものではないが、無機物層（１８）は、ＧＲＩＣ（１４）とオプトエレクトロニクス半導体（１２）とを相溶化するために使用されることがあると考えられる。無機物層（１８）は、ＧＲＩＣ（１４）の屈折率及び／又はオプトエレクトロニクス半導体（１２）の屈折率に対して１、２、３、４、５、１０、１５、２０、又は２５パーセント以内の屈折率を有してもよい。当然ながら、本発明は、そのような屈折率又はその屈折率の範囲に限定されず、無機物層（１８）の屈折率は、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、無機物層（１８）の屈折率は、前述の値及び／又は範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００３６】
基板と上板：
電子装置は、また、基板（２０）及び／又は上板（２２）を含んでもよい。典型的には、基板（２０）は、電子装置の後面（２８）を保護し、上板（２２）は、典型的には、電子装置の前面（２６）を保護する。基板（２０）と上板（２２）は、同じでもよく異なってもよく、それぞれ個々に当該技術分野で既知の任意の適切な材料を含んでもよい。典型的には、基板（２２）は、少なくとも４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、又は９９．５パーセントの光透過率を有する。一実施形態では、基板（２２）は、約１００パーセントの光透過率を有する。
【００３７】
基板（２０）及び／又は上板（２２）は、柔軟で可撓性でもよく、剛性で硬質でもよい。あるいは、基板（２０）及び／又は上板（２２）は、剛性で硬質の部分を含んでもよく、同時に柔軟で可撓性の部分を含んでもよい。基板（２０）及び／又は上板（２２）は、光を透過してもよく、半透明でもよく、光を透過しなくてもよい（すなわち、光を通さなくてもよい）。一実施形態では、基板（２０）及び／又は上板（２２）は、ガラスを含む。別の実施形態では、基板（２０）は、金属箔、半導体、ポリイミド、エチレン酢酸ビニル共重合体、及び／又はエチレンテトラフロオルエチレン（ＥＴＦＥ）、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）、ポリエステル／Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）／ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ／Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）単独又はシリコン及び酸素化材料（ＳｉＯｘ）被覆物を含むがこれらに限定されない有機フッ素重合体、並びにこれらの組み合わせを含む。あるいは、基板（２０）は、さらに、ＰＥＴ／ＳｉＯｘ−ＰＥＴ／Ａｌ基板（２０）として定義されてもよく、ｘは１〜４の値を有する。一実施形態では、上板（２２）が少なくとも４５パーセントの光透過率を有する限り、上板（２２）は、さらに、前述の化合物の１つ又は複数を含むように定義されてもよい。
【００３８】
基板（２０）及び／又は上板（２２）は、耐荷重性でも非耐荷重性でもよく、電子装置の任意の部分に含まれてもよい。典型的には、基板（２０）は、耐荷重性である。基板（２０）は、典型的にはオプトエレクトロニクス半導体（１２）の後ろに位置決めされ機械的支持体として働く電子装置の「最下層」でよい。あるいは、電子装置は、第２又は追加の基板（２０）及び／又は上板（２２）を含んでもよい。基板（２０）は、電子装置（及び、電子装置の活性部分）の最下層でよく、第２の基板（２０）は、最上層でよく、上板（２２）として働くことができる。典型的には、第２の基板（２０）（例えば、上板（２２）として働く第２の基板（２０））は、太陽スペクトル（例えば、可視光）を透過し、基板（２０）の上に位置決めされる。第２の基板（２０）は、光源の前に位置決めされてもよい。第２の基板（２０）は、電子装置を、雨、雪、及び熱などの環境条件から保護するために使用されることがある。最も典型的には、第２の基板（２０）は、上板（２２）として働き、日光を透過する剛性ガラスパネルであり、電子装置の前面（２６）を保護するために使用される。基板（２０）及び／又は上板（２２）は、典型的には、５０〜５００、１００〜２２５、又は１７５〜２２５マイクロメートルの厚さを有する。また、基板（２０）及び／又は上板（２２）の厚さは、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。あるいは、上板（２０）及び／又は上板（２２）は、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２３、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２１、及び／又はＰＣＴ／ＵＳ０９／６２５１３に記載されたようなものでよく、これらの特許はそれぞれ、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００３９】
結合層：
さらに、電子物品（１０）は、１つ又は複数の層を互いに接着させる１つ又は複数の結合層（図示せず）を含んでもよい。１つ又は複数の結合層は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）を基板（２０）に接着するために基板（２０）上に配置されてもよい。様々な実施形態では、電子物品（１０）は、複数の結合層、例えば、第１、第２、及び／又は第３の結合層を含む。第２、第３、又は追加の結合層は、（第１の）結合層と同じでもよく異なってもよい。これにより、第２、第３又は追加の結合層は、（第１の）結合層と同じ材料から形成されてもよく、異なる材料から形成されてもよい。第２の結合層は、（第１）結合層上に配置されてもよく及び／又はオプトエレクトロニクス半導体（１２）上に配置されてもよい。１つ又は複数の結合層はそれぞれ、典型的には、紫外線及び／又は可視光を透過する。しかしながら、結合層の１つ以上は、光を透過しないか半透明であってよい。一実施形態では、結合層は、可視波長全体にわたる高い透過率と、紫外線に対する長期安定性を有し、オプトエレクトロニクス半導体（１２）を長期保護する。この実施形態では、結合層の紫外線安定性により、基板（２０）にセリウムをドープしてなくてもよい。
【００４０】
結合層は、特に厚さが限定されないが、典型的には１〜５０ｍｉｌ（０．０２５〜１．２７ｍｍ）、より典型的には３〜３０ｍｉｌ（０．０７６〜０．７６２ｍｍ）、最も典型的には４〜１５ｍｉｌ（０．１０２〜０．３８１ｍｍ）の厚さを有する。様々な実施形態では、結合層の厚さは、１〜３０ｍｉｌ（０．０２５〜０．７６２ｍｍ）、１〜２５ｍｉｌ（０．０２５〜０．６３５ｍｍ）、１〜２０ｍｉｌ（０．０２５〜０．５０８ｍｍ）、３〜１７ｍｉｌ（０．０７６〜０．４３２ｍｍ）、５〜１０ｍｉｌ（０．１２７〜０．２５４ｍｍ）、５〜２５ｍｉｌ（０．１２７〜０．６３５ｍｍ）、１０〜１５ｍｉｌ（０．２５４〜０．３８１ｍｍ）、１０〜１７ｍｉｌ（０．２５４〜０．４３２ｍｍ）、１２〜１５ｍｉｌ（０．３０５〜０．３８１ｍｍ）、１０〜３０ｍｉｌ（０．２５４〜０．７６２ｍｍ）、又は５〜２０ｍｉｌ（０．１２７〜０．５０８ｍｍ）を有する。当然ながら、本発明は、これらの厚さ又はその範囲に限定されず、結合層の厚さは、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、結合層の厚さは、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。あるいは、結合層は、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２３、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２１、及び／又はＰＣＴ／ＵＳ０９／６２５１３に記載されたものでよく、これらの特許はそれぞれ、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００４１】
太陽電池モジュール：
最初に前述したように、物品（１０）は、特に限定されず、さらに太陽電池モジュール（４０）として定義されてもよい。当該技術分野で知られているように、太陽電池モジュール（４０）（以下では、「モジュール」と呼ぶ）は、光起電効果により光エネルギーを電気エネルギーに変換する。より具体的には、モジュール（４０）は、２つの主な機能を実行する。第１の機能は、後で詳述されるように、オプトエレクトロニクス半導体（１２）内の電子や正孔などの荷電キャリアの光産生である。第２の機能は、荷電キャリアを導電接点に導いて電気を伝えることである。
【００４２】
一実施形態では、電子物品（１０）は、さらに、オプトエレクトロニクス半導体（１２）、誘電体層（１６）、及び水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）と水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）との勾配を含むＧＲＩＣ（１４）としての太陽電池（４２）を含むモジュール（４０）として定義される。モジュール（４０）は、また、基板（２０）、上板（２２）又は前述の層のうちの１つ以上を含んでもよい。さらに他の実施形態では、太陽電池（４２）の勾配は、前述のようなものである。
【００４３】
一実施形態では、太陽電池（４２）は、化学気相成長又はスパッタリングにより基板（２０）上で配置される。典型的には、この実施形態では、太陽電池（４２）と基板（２０）との間に結合層は必要ない。この実施形態は、典型的には、「薄膜」応用例と呼ばれる。スパッタリング又は化学気相成長処理技術を使用して、太陽電池（４２）が基板（２０）上に配置された後で、１つ又は複数の電気リード（図示せず）が、太陽電池（４２）に取り付けられてもよい。次に、誘電体層（１６）及び／又は硬化性組成物が、電気リードの上に適用されてもよい。
【００４４】
太陽電池（４２）は、典型的には、１〜５００、１〜５、１〜２０、３００〜５００、５０〜２５０、１００〜２２５、又は１７５〜２２５マイクロメートルの厚さを有する。太陽電池（４２）は、また、典型的には、１００×１００ｃｍ〜２００×２００ｃｍの長さと幅（図に示されていない）を有する。一実施形態では、太陽電池（４２）の長さと幅はそれぞれ１２５ｃｍである。別の実施形態では、太陽電池（４２）の長さと幅はそれぞれ１５６ｃｍである。当然ながら、本発明は、これらの厚さ又はその範囲に限定されず、太陽電池（４２）の厚さは、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、太陽電池（４２）の厚さは、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００４５】
太陽電池（４２）は、大面積で単結晶で単一層のｐ−ｎ接合ダイオードを含んでもよい。そのような太陽電池（４２）は、典型的には、シリコンウェハに拡散処理を使用して作成される。あるいは、太陽電池（４２）は、格子整合ウェハ上に（シリコン）半導体の薄いエピタキシャル析出を含んでもよい。この実施形態では、エピタキシャル光電変換は、宇宙用又は地上用として分類され、典型的には７〜４０％のＡＭ０効率を有する。さらに、太陽電池（４２）は、量子ドットや量子ロープなどの量子井戸素子を含み、また、カーボンナノチューブを含んでもよい。如何なる特定の理論によって限定されるものではないが、これらのタイプの太陽電池（４２）は、最大４５％のＡＭ０生産効率を有することができると考えられる。
【００４６】
太陽電池（４２）は、非晶質シリコン、単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、ナノ結晶質シリカ、テルル化カドミウム、セレン化／硫化銅インジウム／ガリウム、ガリウムヒ素、ポリフェニレンビニレン、銅フタロシアニン、炭素フラーレン、及びこれらの組み合わせを、インゴット、リボン、薄膜、及び／又はウェハの状態で含んでもよい。また、太陽電池（４２）は、ルテニウム有機金属染料などの光吸収染料を含んでもよい。最も典型的には、太陽電池（４２）は、単結晶及び多結晶シリコンを含む。また、この実施形態の太陽電池（４２）の記述の如何なる部分も、前述のオプトエレクトロニク素子の１つ又は複数に適用され得る。
【００４７】
本発明のモジュール（４０）は、自動車、小型電子回路、遠隔地電源システム、衛星、宇宙探査機、無線電話、水ポンプ、格子結合電気システム、バッテリ、バッテリ充電器、光電気化学的用途、高分子ソーラーセル用途、ナノ結晶ソーラーセル用途、及び色素増感ソーラーセル用途を含むがこれらに限定されない任意の産業で使用することができる。図３に示されるように、本発明は、また、太陽電池アレイ（４４）を提供する。太陽電池アレイ（４４）は、電気的に接続された少なくとも２つのモジュール（４０）又は一連のモジュール（４０）を含む。本発明の太陽電池アレイ（４４）は、平面でも非平面でもよく、典型的には、単一の発電ユニットとして働き、モジュール（４０）が、電圧を生成するように相互接続される。あるいは、モジュール（４０）は、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２３、ＰＣＴ／ＵＳ０９／０１６２１、及び／又はＰＣＴ／ＵＳ０９／６２５１３に記載されたようなものでよく、これらの特許はそれぞれ、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【００４８】
ソリッドステート照明：
前述のように、物品（１０）は、さらにソリッドステートランプ／照明として定義されてもよい。ＬＥＤなどのソリッドステート照明は、典型的には、後でより詳細に述べるように、電子が、オプトエレクトロニクス半導体（１２）内に生じた正孔と再結合するときに、順方向バイアス状態で光を生成する。電子は、再結合するとき、典型的にはエレクトロルミネセンスと言われる過程で光子を放出する。ソリッドステート照明は、計器盤及びスイッチ、室内灯、方向転換及び停止信号、家電製品、ｖｃｒ／ｄｖｄ／ステレオ／オーディオ／ビデオ装置、玩具／ゲーム機器、防犯設備、スイッチ、建築照明、看板（チャネル文字）、マシンビジョン、小売表示装置、非常時用照明、ネオン及びバルブ代替品、フラッシュライト、アクセント照明フルカラービデオ、白黒メッセージボード、交通用途、鉄道用途、航空用途、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ラップトップ、医療機器、バーコードリーダー、カラー及び金銭センサ、エンコーダ、光スイッチ、光ファイバ通信、及びこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない用途に使用することができる。
【００４９】
電子物品の形成方法：
本発明は、また、電子物品（１０）を形成する方法を提供する。方法は、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）を二周波数構成で使用してオプトエレクトロニクス半導体（１２）上にＧＲＩＣ（１４）を連続的に堆積する工程を含む。用語「連続的に堆積する」は、典型的には、中断がないかほとんど中断がないＰＥＣＶＤ操作を指す。当該技術分野で知られているように、連続処理は、バッチ処理ときわめて異なり、バッチ処理とほぼ反対である。如何なる特定の理論によっても拘束されるものではないが、ＰＥＣＶＤの連続操作は、ＧＲＩＣ（１４）内の追加の光学界面の形成を最小にするか又はなくし、それにより、反射、吸収、及び干渉が最小の勾配を形成することができ、また高い柔軟性と最適化された光学特性を有する電子物品（１０）を形成できると考えられる。
【００５０】
典型的には、この方法ではＰＥＣＶＤシステム（４６）が使用される。図４に、１つのタイプのＰＥＣＶＤシステムを示す。典型的なＰＥＣＶＤシステム（４６）は、真空チャンバ内で前駆体ガスを混合し、そのガスの混合物を、電極に取り付けられた高周波（ＲＦ）発生器で励起して、イオン化ガスのプラズマを作成する。プラズマと様々な基板（２０）との間の電位差によってイオンが基板（２０）に向けて加速され、そこで反応して、例えば、ＧＲＩＣ（１４）が形成される。真空圧力、電極電力、温度、及びガスフローをカスタマイズすることができる。一実施形態では、ＰＥＣＶＤシステム（４６）は、２つの発電機によって電力供給される電極を有する電力供給平行電極反応器（５６）を含む。１つの発電機は、典型的には、２０Ｗ〜６００Ｗの電力制御範囲を有する標準高周波発電機（高周波電源（例えば、１３．５６ＭＨｚ）とも呼ばれる）である。第２の発電機は、典型的には、２０Ｗ〜１０００Ｗの電力範囲を有する中間−低周波数（例えば、３８０ｋＨｚ）電源である。ＰＥＣＶＤシステムは、また、第３の電極（５２）を含んでもよい。
【００５１】
この方法では、ＰＥＣＶＤは、二周波数構成（例えば、モード）で動作する。当該技術分野で理解されるように、二周波数構成での動作は、典型的には、第１の周波数と第２の周波数での同時のプラズマ化学気相成長動作を含む。第１の周波数は、典型的には、５０〜４００ｋＨｚであり、６０〜３９０、７０〜３８０、８０〜３７０、９０〜３６０、１００〜３５０、１１０〜３４０、１２０〜３３０、１３０〜３２０、１４０〜３１０、１５０〜３００、２００〜２９０、２１０〜２８０、２２０〜２７０、２３０〜２６０、又は２４０〜２５０ＫＨｚの範囲でよい。一実施形態では、第１の周波数は、７０〜４００ＫＨｚの範囲である。別の実施形態では、第１の周波数は、約３８０ＫＨｚである。第２の周波数は、典型的には、１０ＭＨｚ〜１、又は１ＧＨｚを超える。様々な実施形態では、第２の周波数は、１０〜５０、１０〜４０、１２〜３０、１３〜２０、１３〜１５、又は１３〜１４ＭＨｚの範囲である。一実施形態では、第２の周波数は、約１３．５６ＭＨｚである。当然ながら、本発明は、これらの周波数又はその範囲に限定されず、各周波数は、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、周波数は、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００５２】
ＰＥＣＶＤシステム及びこの方法で使用される電極の電力は、特に限定されず、変更されてもよい。様々な実施形態では、２つの電極が利用され、各電極への電力が個々に変更されてもよい。第１の電極（４８）への電力は、典型的には、１０〜１０００、１０〜６００、５０〜２００、８０〜１６０、９０〜１５０、１００〜１４０、１１０〜１３０ワットの範囲、又は約１２０ワットである。第１の電極（４８）は、典型的には、前述の第１の周波数と関連付けられる。第２の電極（５０）への電力は、典型的には、１０〜１０００、１０〜６００、２００〜４００、２１０〜３９０、２２０〜３８０、２３０〜３７０、２４０〜３６０、２５０〜３５０、２６０〜３４０、２７０〜３３０、２８０〜３２０、２９０〜３１０、又は約３００ワットまで変動する。第２の電極（５０）は、典型的には、前述の第２の周波数と関連付けられる。本発明は、これらの電力とその範囲に限定されず、電力は、全体と部分の両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲であってよい。また、電力は、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００５３】
如何なる特定の理論によっても拘束されるものではないが、第２の（例えば、高い）周波数は、より効率的な変位電流とシース加熱機構により、プラズマ密度に影響を及ぼすと考えられる。また、第１の（例えば、低い）周波数は、ピークイオン衝撃エネルギーに影響を及ぼすと考えられる。したがって、本発明は、堆積ストレス及び光学特性の制御にも影響を及ぼすイオン衝撃エネルギーとプラズマ密度の個別の調整及びカスタム化を可能にする。さらに、本発明は、ＧＲＩＣ（１４）の格子間隔並びに結晶構造内の積層欠陥のより大きい制御、格子間原子のピンホールと位置の制御、及び堆積張力及び応力の最小化を可能にする。
【００５４】
様々な実施形態では、ＧＲＩＣ（１４）を連続的に堆積する工程は、１つ又は複数のサブ工程を含む。一実施形態では、連続的に堆積する工程は、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）、水素化ゲルマニウムカーバイド（ＧｅＣ：Ｈ）及び／又は水素化シリコンゲルマニウムカーバイド（ＳｉＧｅＣ：Ｈ）などの水素化カーバイドを、高電力（例えば５００ワット）及び酸素がない状態でプラズマ（５４）内に導入する第１のサブ工程で始まる。理論によって拘束されるものではないが、このサブ工程は、高屈折率（例えば、２．７より大きい）を有する勾配の第１の部分を形成すると考えられる。別の実施形態では、圧力を高める（例えば、５０〜５００ｍＴｏｒｒに高める）第２のサブ工程が利用される。典型的には、圧力を高めると、さらに、カーバイドが水素化され、形成される勾配の屈折率が低くなる（例えば、２．４から１．４に）。さらに別の実施形態では、第３のサブ工程が含まれ、プラズマ（５４）に酸素を注入して水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）、水素化ゲルマニウムオキシカーバイド（ＧｅＯＣ：Ｈ）、及び／又は水素化シリコンゲルマニウムオキシカーバイド（ＳｉＧｅＯＣ：Ｈ）などの水素化オキシカーバイドを形成し始めることを含む。さらに別の実施形態では、第４のサブ工程が含まれ、電力を少なくし圧力を高めて、引き続き前述の化合物を形成し、屈折率をできるだけ小さくする。さらに他の実施形態では、サブ工程は、以下のうちの１つ又は複数を含み、それぞれ、±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００５５】
本発明の方法の様々な実施形態では、総ガス流量は、３００〜３，０００、４００〜２，０００、又は４５０〜８５０標準立方センチメートル／分（ｓｃｃｍ）の範囲でよい。温度は、２０〜４００、３０〜２５０、３０〜８０℃の範囲でよい。圧力は、２０〜１０００ｍＴｏｒｒ、５０〜５００、又は９０〜２００ｍＴｏｒｒの範囲でよい。本発明が前述の範囲に限定されないことを理解されたい。前述のパラメータの１つ又は複数はいずれも、全体と部分との両方で、前述の範囲及び値の範囲内の任意の値又は値の範囲でよい。また、これらのパラメータの１つ又は複数が、前述の値及び／又は値の範囲から±５％、±１０％、±１５％、±２０％、±２５％、±３０％などだけ異なってもよい。
【００５６】
方法は、また、ＧＲＩＣ（１４）上に誘電体層（１６）を配置する工程を含む。前述のように、誘電体層（１６）は、ＧＲＩＣ（１４）上に直接配置されてもよく、ＧＲＩＣ（１４）から離間してその上に配置されてもよい。一実施形態では、誘電体層（１６）を配置する工程は、さらに、ＧＲＩＣ（１４）上に硬化性組成物を配置し、次に硬化性組成物を部分的又は完全に硬化させて誘電体層（１６）を形成するように定義される。硬化性組成物は、吹付け塗装、流し塗り、カーテンコーティング、浸漬コーティング、押出コーティング、ナイフコーティング、スクリーンコーティング、ラミネーティング、融解、鋳込み、及びこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の適用方法を使用して塗布されてもよい。一実施形態では、誘電体層（１６）は、液体から形成され、誘電体層（１６）を配置する工程は、さらに、ＧＲＩＣ（１４）上に液体を配置し、ＧＲＩＣ（１４）上の液体を硬化させて誘電体層（１６）を形成するように定義される。別の実施形態では、硬化性組成物は、複数部分システムとしてユーザーに供給される。第１の部分は、成分（Ａ）、（Ｂ）、及び／又は（Ｄ）を含んでもよい。第２の部分は、成分（Ａ）、（Ｂ）、及び／又は（Ｃ）を含んでもよい。第１と第２の部分は、基板（２０）に誘電体層（１６）を配置する直前に混合されてもよい。あるいは、各成分及び／又は成分の混合物は、基板（２０）に別々に塗布され、反応して基板（２０）上に配置された誘電体層（１６）を形成してもよい。
【００５７】
一実施形態では、誘電体層（１６）は、硬化性組成物から形成され、方法は、さらに、硬化性組成物を部分的に硬化させ（例えば、「予備硬化」させ）て誘電体層（１６）を形成する工程を含む。別の実施形態では、方法は、さらに、硬化性組成物をオプトエレクトロニクス半導体（１２）に塗布し、オプトエレクトロニクス半導体（１２）上の硬化性組成物を硬化させて誘電体層（１６）を形成する工程を含む。一実施形態では、硬化性組成物は、基板（２０）上に誘電体層（１６）を配置する工程の前に硬化される。前述のように、硬化性組成物は、２５〜２００℃の温度で硬化されてもよい。硬化性組成物は、１〜６００秒間硬化されてもよい。あるいは、当業者によって理解されるように、硬化性組成物は、６００秒を超える時間で硬化されてもよい。
【００５８】
方法は、また、誘電体層（１６）、結合層及び／又は基板（２０）上にオプトエレクトロニクス半導体（１２）を配置する工程を含んでもよい。この工程で、オプトエレクトロニクス半導体（１２）の上にまたＧＲＩＣ（１４）が配置されてもよい。オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、当該技術分野で既知の任意の適切な機構によって配置（塗布）することができるが、典型的には、アプリケータを使用して連続方式で塗布される。他の適切な塗布機構は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）に力を加えて、オプトエレクトロニクス半導体（１２）と誘電体層（１６）、結合層及び／又は基板（２０）をより完全に接触させる工程を含む。一実施形態では、方法は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）と誘電体層（１６）、結合層及び／又は基板（２０）を圧縮する工程を含む。必要に応じて、オプトエレクトロニクス半導体（１２）と誘電体層（１６）、結合層及び／又は基板（２０）を圧縮することにより、接触が最大になり封入が最大になると考えられる。圧縮工程は、さらに、オプトエレクトロニクス半導体（１２）と誘電体層（１６）、結合層及び／又は基板（２０）に真空を適用するように定義されてもよい。あるいは、圧縮のために、力学的おもり、プレス機又はローラ（例えば、ピンチローラ）が使用されてもよい。さらに、圧縮する工程は、ラミネート加工として定義されてもよい。さらに、方法は、電子物品（１０）、又は基板（２０）、ＧＲＩＣ（１４）、オプトエレクトロニクス半導体（１２）、誘電体層（１６）及び／若しくは結合層のいずれか又は全てに熱を加える工程を含んでもよい。熱は、どれか他の工程との組み合わせで加えられてもよく、別個の工程で加えられてもよい。方法全体は、連続式でもバッチ式でもよく、あるいは連続工程とバッチ工程の組み合わせを含んでもよい。
【００５９】
オプトエレクトロニクス半導体（１２）を誘電体層（１６）上に配置する工程は、さらに、オプトエレクトロニクス半導体（１２）及び／又はＧＲＩＣ（１４）の少なくとも一部分を誘電体層（１６）で封入するように定義されてもよい。より具体的には、誘電体層（１６）は、オプトエレクトロニクス半導体（１２）及び／又はＧＲＩＣ（１４）を部分的又は全体的に封入してもよい。あるいは、オプトエレクトロニクス半導体（１２）は、封入なしに誘電体層（１６）上に単純に配置されてもよい。如何なる特定の理論によって限定されるものではないが、また少なくとも太陽電池モジュール（４０）に関して、少なくとも部分的封入は、より効率的な製造と太陽スペクトルのより良好な利用を促進し、それにより効率が高まると考えられる。本発明の誘電体層（１６）を使用することにより、シリコーンの光学的及び化学的利点を有する電子物品（１０）を作成することができる。さらに、シリコーンを使用することにより、紫外線を透過する結合層及び／又は誘電体層（１６）を形成することができ、セル効率を少なくとも１〜５％高めることができる。前述のように、過酸化物触媒を使用することにより、透過率を高め硬化速度を短くすこともできる。電子物品（１０）の組み立てに、シリコーンを含む硬化性組成物のシートが使用されてもよい。
【００６０】
この方法のさらに別の実施形態では、誘電体層（１６）及び／又は結合層は、さらに、薄膜として定義されもよく、堆積する工程は、薄膜を貼る、例えば、薄膜を基板（２０）、ＧＲＩＣ（１４）、オプトエレクトロニクス半導体（１２）、及び／又は上板（２２）の１つ又は複数に貼るように定義されてもよい。この実施形態では、薄膜を貼る工程は、さらに、薄膜を溶融させるように定義されてもよい。あるいは、薄膜は、基板（２０）、ＧＲＩＣ（１４）、オプトエレクトロニクス半導体（１２）、及び／又は上板（２２）の１つ又は複数の上に積層されてもよい。
【００６１】
一実施形態では、方法は、結合層及び／又は誘電体層（１６）を溶融させ、少なくとも基板（２０）とオプトエレクトロニクス半導体（１２）とを加熱するように積層する工程を含む。積層工程の後、この実施形態では、方法は、前に紹介したように、保護シール及び／又はフレームを電子物品（１０）に貼ることを含む。代替の実施形態では、方法は、化学気相成長法によってオプトエレクトロニクス半導体（１２）を基板（２０）に堆積する工程を含む。この工程は、当該技術分野で既知の任意の機構によって行なわれてもよい。方法は、また、追加の結合層、基板（２０）、及び／又は上板（２２）を適用する工程を含んでもよい。
【実施例】
【００６２】
本発明の方法により一連の電子物品（物品）を形成する。次に、これらの物品の様々な試料を評価して、酸素流量の関数としての堆積速度と屈折率（図６のような）、波数の関数としての赤外線吸光度（図７のような）、波長の関数としてのパーセント光線透過率（図８のような）、波長の関数としての反射率（図９のような）、及びＧＲＩＣの厚さの関数としての屈折率（図１０のような）などの様々なパラメータを決定する。
【００６３】
第１の一連の実施例−基本手順：
第１の実施例では、オプトエレクトロニクス半導体としての単結晶シリコンウェハが、物品の基板として使用され、基板上に化学気相成長によって配置される。基板は、二周波数（ＤＦ）構成で動作する平行板容量性プラズマ反応器に挿入される。この反応器は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐｌａｓｍａ，Ｉｎｃ．から市販されている。より具体的には、反応器は、室温で、５０〜２００ｍＴｏｒｒの範囲の圧力、約５０〜２００Ｗの範囲の電極電力で約３８０ｋＨｚの第１の周波数、約２００〜４００Ｗの範囲の電極電力で約１３．５６ＭＨｚの第２の周波数を使用して動作される。
【００６４】
トリメチルシラン（（ＣＨ３）３ＳｉＨ）とアルゴン（Ａｒ）の反応性ガス混合物を反応器に導入し、ＰＥＣＶＤ処理を開始して、単結晶シリコンウェハ上に勾配屈折率被覆（ＧＲＩＣ）を形成する。ＰＥＣＶＤ処理の初めに、形成されたＧＲＩＣの第１端（すなわち、単結晶シリコンとの界面）に水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）を堆積する。ＰＥＣＶＤ処理が進むにつれて、反応器内の圧力が高まり水素化シリコンカーバイドが形成される。次に、酸素をプラズマ（５４）に注入して、ＧＲＩＣの第１端から離れた点に水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）を形成し堆積させ始める。次に、プラズマ（５４）に注入する酸素の量を増やし、電力を下げ、圧力を高めて、ＧＲＩＣの第２端の方（すなわち、次に処理される誘電体層との界面に向けて）に堆積する水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）の量を徐々に増やす。特に、ＰＥＣＶＤは、中断なく連続的に操作され、それにより構造内の界面の数が最小になる。ＧＲＩＣが形成された後で、誘電体層をＧＲＩＣと単結晶シリコンウェハ上に配置して、スライドガラスをポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）の溶液に浸し、次にＰＤＭＳを硬化させる。
【００６５】
酸素流量の関数としての堆積速度、屈折率、及び赤外線吸光度の評価：
前述の基本手順を使用して一連の物品を形成する。これらの物品は、反応器内で酸素の流量を変化させ、他の全てのパラメータを同じにしたままで形成され、これにより、単結晶シリコンウェハ上に配置された被覆の組成と光学特性が変化する。
【００６６】
形成後、これらの物品を分光楕円偏光計を用いて分析して、酸素流量の関数として物品の屈折率を決定する。楕円偏光計は、Ｗｏｌｌａｍ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．から市販されている。また、物品を、図６に示すような分光楕円偏光解析法を使用して分析して、酸素流量の関数として厚さを測定し堆積速度を決定する。
【００６７】
複素屈折率ｎ＊＝ｎ＋ｉｋ（ｎとｋがそれぞれ実部と虚部）を反射スペクトルから決定し、コーシー式に近似する。薄膜物品からの反射は、次の式
【００６８】
【数１】
2013539225.tif 000003
【００６９】
（式中、Ｒは、測定された反射であり、Ｒ１＝│（ｎａ＊−ｎｌ＊）／（ｎａ＊＋ｎｌ＊）│２とＲ２＝│（ｎｌ＊−ｎｓ＊）／（ｎｌ＊＋ｎｓ＊）│２はそれぞれ、空気と物品の界面からと物品と基板の界面からの垂直入射反射であり、添字は、ａ＝空気、ｌ＝物品層、及びｓ＝基板である。）によって提供される。典型的な実施例では、この基板は、シリコンである。λは、測定された光の波長であり、αは、薄膜の吸収係数であり、α（λ）＝４πｋ（λ）／λで示され、ｄは、薄膜厚であり、φは、入射角である。近似コーシー式は、次の通り
【００７０】
【数２】
2013539225.tif 000004
【００７１】
（式中、Ａｎ、Ｂｎ、Ａｋ及びＢｋは、太陽スペクトル全体の測定値を使用した近似係数である。）である。異なる組成と屈折率のいくつかの例示的な物品に関して、屈折率と近似パラメータを下の表に示す。
【００７２】
【表１】
2013539225.tif 000005
【００７３】
フーリエ変換赤外線（ＩＲ）分光計を使用して物品を分析して、全体の組成を酸素流量の関数として決定する（図７に示したような）。より具体的には、ＦＴ−ＩＲ分光計を使用して、時間の経過と共に水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）から水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）までのＧＲＩＣの勾配がどのように変化するかを酸素流量の関数として決定する。赤外線分光計は、Ｎｅｘｕｓの商標でＴｈｅｒｍｏ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃから市販されている。
【００７４】
図６に示されるように、偏光解析データから、酸素の流量の増加により堆積速度が上昇し屈折率が低下することが分かる。如何なる特定の理論によっても拘束されるものではないが、図７の赤外線スペクトルで分かるように、これらの結果は、Ｓｉ−Ｃ及びＳｉ−Ｏ伸縮振動の大きな変化によって表される水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）から水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）への漸進的な遷移に基づくと考えられる。
【００７５】
波長の関数としてのパーセント光透過率の評価：
また、追加の一連の物品を前述の基本手順を使用して形成し評価してパーセント光透過率を波長の関数として決定する。形成後、これらの物品を、Ｖａｒｉａｎから市販されているＣａｒｙ  ５００  ＵＶ−Ｖｉｓ−ＮＩＲ分光光度計を使用して評価する。
【００７６】
図８に示されるように、データから、ＧＲＩＣの光透過スペクトルが、低い吸光度を示す被覆なし参照ガラス基板の光透過スペクトルときわめて類似していることが分かる。このデータは、本発明のＧＲＩＣが、様々な電子物品を形成するとき有利な最小量の光を吸収することを示す。
【００７７】
第２の一連の実施例−基本手順
第２の一連の実施例では、物品の基板としてスライドガラスと単結晶シリコンウェハを使用する。基板を二周波数（ＤＦ）構成で動作する平行板容量性プラズマ反応器内に挿入して、最初に上に配置された水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）を含む無機物層を受け取り、次にやはり上に配置されたＧＲＩＣを受け取る。ＧＲＩＣは、前述の条件と同じ条件を使用して配置され、無機物層は、その条件と異なる条件を使用して配置される。無機物層を配置する条件についてはすぐ後で説明する。
【００７８】
これらの例では、基板は、約３００℃に加熱されるが、反応器の壁は非加熱のままである。無機物層を配置するとき、反応器は、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）モードで操作され、下部電極は、４２０Ｗの電力で操作され、チャンバの圧力は、約４５０ｍＴｏｒｒである。トリメチルシランは、非自然発火性の有機ケイ素ガスであり、Ａｒ：（ＣＨ３）３ＳｉＨの割合が約８で、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）前駆体ガスとして利用される。これらの条件により、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）が基板上に約６０ｎｍ／分の堆積速度で提供される。無機物層の厚さは、光吸収を最小にするように選択され、約２５〜約７５ｎｍの範囲である。
【００７９】
無機物層をスライドガラス上に配置した後、トリメチルシラン（ＣＨ３）（３ＳｉＨ）とアルゴン（Ａｒ）の反応性ガス混合物を二周波数反応器に導入し、ＰＥＣＶＤ処理を開始する。ＰＥＣＶＤ処理は、第１の一連の実施例の基本手順で述べたものと同じ手順及びパラメータを使用して無機物層上にＧＲＩＣを形成する。次に、誘電体層をＧＲＩＣ上に配置する。誘電体層は、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）の溶液にスライドガラスを浸し、次にＰＤＭＳを硬化させることによって形成される。
【００８０】
波長の関数としての反射の評価：
また、前述の基本手順を使用してさらに別の一連の物品を形成し評価して、波長の関数として反射を決定する。形成後、これらの物品を、Ｔｒｉｓｔａｎの商標名でＭ．Ｕ．Ｔ．Ｇｒｏｕｐから市販されている分光計を使用して評価する。
【００８１】
図９では、本発明の様々な実施形態の物品の三層反射防止構造（ＧＲＩＣ＋無機物層＋誘電体層）によって達成された少ない反射が、被覆なしシリコン（例えば、オプトエレクトロニクス半導体）の反射、ＧＲＩＣ自体の反射、及び二分子層反射防止構造（ＧＲＩＣ＋無機物層）と、垂直入射光線に関して比較される。図９から、三層構造を使用することにより著しい減少が達成されたことが明らかである。
【００８２】
本発明を説明的に述べてきたが、使用した用語が、限定ではなく記述の語句の本質を意味するものであることを理解されたい。以上の教示を鑑みて本発明の多くの修正と変形が可能であり、特に断らない限り本発明を他の方法で実施することができる。
【００８３】
添付の特許請求の範囲が、詳細な説明に記述された明確で特定の化合物、組成物、又は方法に限定されず、化合物、組成物、又は方法が、添付の特許請求の範囲内にある特定の実施形態間で異なってもよいことを理解されたい。様々な実施形態の特定の特徴又は態様を記載するために本明細書が依存するマーカッシュ群に関して、異なる結果、特別な結果、及び／又は予期しない結果が、他の全てのマーカッシュ要素から独立したそれぞれのマーカッシュ群の各要素から得られることを理解されたい。マーカッシュ群の各要素は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施形態に個別及び／又は個別に依存してもよく、適切な根拠を提供する。
【００８４】
また、本発明の種々の実施態様を記載する際に依存する任意の範囲及び部分範囲が、添付の特許請求の範囲内に個別かつ集合的に入ることも理解されるべきであり、またかかる値が明白に記載されていない場合でも、全体及び／又は部分値を含む全ての範囲を記載し、考慮することが理解される。計数範囲及び部分範囲が、本発明の様々な実施態様を十分に記述しかつ可能にし、かかる範囲及び部分範囲が、さらに、関連する２分の１、３分の１、４分の１、５分の１などに詳述されてよいことを当業者は容易に理解する。ほんの一例として、範囲「０．１〜０．９」は、下の方の３分の１、即ち、０．１〜０．３、中間の３分の１、即ち、０．４〜０．６、及び上の方の３分の１、即ち、０．７〜０．９にさらに詳述でき、これらは、個別かつ集合的に添付の特許請求の範囲内であり、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に個別及び／又は集合的に依存され、適切な根拠を提供し得る。さらに、「少なくとも」、「より大きい」、「未満」、「以下」等の範囲を定義又は修飾する用語に関して、かかる用語が部分範囲及び／又は上限又は下限を含むことを理解されたい。別の例として、「少なくとも１０」の範囲は、本質的に、少なくとも１０〜３５の部分範囲、少なくとも１０〜２５の部分範囲、２５〜３５の部分範囲等を含み、各部分範囲は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に個別及び／又は集合的に依存することがあり、これに適切な根拠を提供する。最終的には、開示された範囲内の個々の数は、添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に依存することができ、これに適切な根拠を提供する。例えば、範囲「１〜９」は、様々な個々の整数、例えば、３、並びに小数点（又は分数）を含む個別の数、例えば、４．１を含み、これは添付の特許請求の範囲内の特定の実施態様に依存してもよく、これに適切な根拠を提供する。
【図１Ａ】
2013539225.tif 000006
【図１Ｂ】
2013539225.tif 000007
【図１Ｃ】
2013539225.tif 000008
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2013539225.tif 000012
【図３Ｂ】
2013539225.tif 000013
【図４】
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【図５】
2013539225.tif 000015
【図６】
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【図７】
2013539225.tif 000017
【図８】
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【図９】
2013539225.tif 000019
【図１０】
2013539225.tif 000020
【図１１】
2013539225.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意に太陽電池モジュール又は発光ダイオードである、電子物品を形成する方法であって、前記電子物品が、３．７±２の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体と、
前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する誘電体層と、
前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記誘電体層との間に挟まれ、５０〜４００ｎｍの厚さを有し、厚さに沿って第１端で２．７±０．７から前記誘電体層の隣りの第２端で１．５±０．１まで変化する屈折率を有し、前記厚さに沿ったカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有し、前記カーバイドと前記オキシカーバイドがそれぞれ別個に、シリコン原子とゲルマニウム原子の少なくとも１つを含む勾配屈折率被覆と、を含み、
前記方法が、
Ａ．二周波数構成でプラズマ化学気相成長法を使用して、前記オプトエレクトロニクス半導体上に前記勾配屈折率被覆を連続的に堆積する工程と、次に、
Ｂ．前記勾配屈折率被覆上に前記誘電体層を配置して前記電子物品を形成する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記カーバイドが、水素化シリコンカーバイド（ＳｉＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ：Ｈ）としてさらに定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カーバイドが、水素化ゲルマニウムカーバイド（ＧｅＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化ゲルマニウムオキシカーバイド（ＧｅＯＣ：Ｈ）としてさらに定義される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記カーバイドが、水素化シリコンゲルマニウムカーバイド（ＳｉＧｅＣ：Ｈ）としてさらに定義され、前記オキシカーバイドが、水素化シリコンゲルマニウムオキシカーバイド（ＳｉＧｅＯＣ：Ｈ）としてさらに定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電子物品は、紫外線／可視光分光測定法を使用して測定される際に４００〜１２００ｎｍの波長範囲で５％未満の光反射を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記二周波数構成で連続的に堆積する工程が、７０ｋＨｚ〜４００ｋＨｚの第１の周波数と、１３．５ＭＨｚ〜１３．６ＭＨｚの第２の周波数で同時に行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記連続的に堆積する工程が、４０ｍＴｏｒｒ〜３５０ｍＴｏｒｒの圧力で行われる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記連続的に堆積する工程が、前記プラズマに酸素を注入する工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記オプトエレクトロニクス半導体上に、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記勾配屈折率被覆との間に挟まれる無機物層を直接配置する工程をさらに含み、前記無機物層が、２．４〜２．７±０．７の屈折率を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
Ａ．３．７±２の屈折率を有するオプトエレクトロニクス半導体と、
Ｂ．前記オプトエレクトロニクス半導体上で配置され、少なくとも５０μｍの厚さと１．４±０．１の屈折率とを有する誘電体層と、
Ｃ．前記オプトエレクトロニクス半導体上に配置され、前記オプトエレクトロニクス半導体と前記誘電体層との間に挟まれ、５０〜４００ｎｍの厚さを有し、厚さに沿って第１端で２．７±０．７から前記誘電体層の隣りの第２端で１．５±０．１まで変化する屈折率を有し、前記厚さに沿ったカーバイドとオキシカーバイドの勾配を有し、前記カーバイドと前記オキシカーバイドがそれぞれ個別に、シリコン原子とゲルマニウム原子の少なくとも１つを含む勾配屈折率被覆と、を有する、電子物品。
【国際調査報告】
2013539225.tif 000022
2013539225.tif 000023