(57)【要約】【課題】ボロンよりも優れたｐ型半導体材料用のドーパントを提供し、あわせて安全性にも優れた作製方法および作製装置を確立すること。【解決手段】本発明によれば、シリコンおよびゲルマニウムを主体とする非単結晶からなり、冷却されたトリメチルガリウムまたはトリエチルガリウムから供給されるガリウムと炭素とを含み、ガリウムに対する炭素の元素数比を１以上１００以下としたｐ型半導体材料を、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、およびＨｏｔ−ｗｉｒｅ  ＣＶＤ法のうちの何れかを任意に組み合わせた方法によって、５００℃以下の製膜温度で作製する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンおよびゲルマニウムを主体とする非単結晶からなり、ガリウムと炭素とを含み、ガリウムに対する炭素の元素数比を１以上１００以下としたｐ型半導体材料。
【請求項２】
冷却されたトリメチルガリウムまたはトリエチルガリウムを、前記ガリウムの供給原料とした請求項１に記載のｐ型半導体材料。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のｐ型半導体材料を、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、およびＨｏｔ−ｗｉｒｅ  ＣＶＤ法のうちの何れかを任意に組み合わせた方法によって、５００℃以下の製膜温度で作製する作製方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のｐ型半導体材料を、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、およびＨｏｔ−ｗｉｒｅ  ＣＶＤ法のうちの何れかを任意に組み合わせた方法によって、５００℃以下の製膜温度で作製する作製装置。
【請求項５】
請求項１乃至２に記載のｐ型半導体材料、請求項３に記載の作製方法によって作製されたｐ型半導体材料、および請求項４に記載の作製装置によって作製されたｐ型半導体材料のうちの何れかを用いてなる光電変換素子。
【請求項６】
請求項１乃至２に記載のｐ型半導体材料、請求項３に記載の作製方法によって作製されたｐ型半導体材料、および請求項４に記載の作製装置によって作製されたｐ型半導体材料のうちの何れかを用いてなる発光素子。
【請求項７】
請求項１乃至２に記載のｐ型半導体材料、請求項３に記載の作製方法によって作製されたｐ型半導体材料、および請求項４に記載の作製装置によって作製されたｐ型半導体材料のうちの何れかを用いてなる薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電変換素子材料として有用な非晶質または微結晶のシリコンおよびゲルマニウムを主体とするｐ型半導体材料、その作製方法、その作製装置、ｐ型半導体材料を用いた光電変換素子、発光素子、および薄膜トランジスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコン（Ｓｉ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）を主体とする薄膜シリコン光電変換素子のｐ型ドープ材料としては一般にボロン（Ｂ）が用いられてきた。ｐ層の特性向上は、太陽電池デバイスにおいては開放電圧を増加させるための最重要因子である。
【０００３】
従来ｐ層のドーパントとして用いられてきたボロンは１５０℃以下の低温成膜条件下では水素によってパッシベーションされやすく、ボロンが膜内に導入されていても活性化されないという大きな問題点を抱えている。
【０００４】
また、ボロンは原子半径の小ささから容易に固体内を拡散するため、ｐｉｎ型の薄膜シリコン太陽電池デバイスなどにおいてはｉ層成膜中にｉ層内にボロンが拡散し、ｐｉ界面特性を悪化させ、ひいては太陽電池特性に悪影響を及ぼすという問題点がある。この点に関してはすでに下記非特許文献１にて報告されている。
【０００５】
また、一般的にボロンの原材料としてはＢ２Ｈ６が使われてきたが、Ｂ２Ｈ６は猛毒であるために、安全性の観点から大きな問題がある。
【０００６】
【非特許文献１】
“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｄｅｆｅｃｔｓ  ｂｙ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｉｍｐｕｒｉｔｙ  ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｉｎ  ｍｉｃｒｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｓｏｌａｒ  ｃｅ１１ｓ”，  Ｙ．  Ｎａｓｕｎｏ  ｅｔ  ａｌ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ  Ｌｅｔｔ．  ８１，  ３１５５（２００２）．
【０００７】
【非特許文献２】
“Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ  ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｐ−ｄｏｐｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｄｉｂｏｒａｎｅ，  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ−ｂｏｒｏｎ  ａｎｄ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｇａｌｌｉｕｍ”，  Ａ．  Ｌｌｏｒｅｔ  ｅｔ  ａ１．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  Ａ５５，  ５７３−５８１  （１９９２）．
【０００８】
【非特許文献３】
Ｊ．  Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔ  Ｓｏｌｉｄｓ，  ５９＆６０  （１９８３）  ７６７，  Ａ．  Ｍａｔｓｕｄａ．
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、かかる従来のｐ型半導体材料用のドーパントであるボロンの欠点を解消せんと鋭意検討の結果、本発明に達した。すなわち、本発明の目的は、ボロンよりも優れたｐ型ドーパントを提供し、あわせて安全性にも優れた作製方法および作製装置を確立することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明は、シリコンおよびゲルマニウムを主体とする非単結晶からなり、ガリウムと炭素とを含み、ガリウムに対する炭素の元素数比を１以上１００以下としたｐ型半導体材料である。
【００１２】
従って、請求項１の発明のｐ型半導体材料は、ボロンの代わりガリウムを用いるものであり、さらに材料中のガリウム（Ｇａ）に対する炭素（Ｃ）の元素数比（Ｃ／Ｇａ）を１以上１００以下としている。ガリウムはボロンよりも原子半径が大きくｉ層内に拡散しにくいためｐｉ界面特性の悪化を引き起こさない。そのため、例えばｐｉｎ型太陽電池（スーパーストレート型）においてはｉ層を従来よりも高温で作製してもセル特性の劣化を引き起こさないという利点がある。また材料内に適量炭素を含有することは膜中のバンドギャップを上昇させる効果がありｐｉｎ型太陽電池などの窓層として好適に使用することができる。
【００１３】
請求項２の発明は、冷却されたトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）またはトリエチルガリウム（ＴＥＧａ）を、ガリウムの供給原料とした請求項１の発明のｐ型半導体材料である。
【００１４】
従って、請求項２の発明のｐ型半導体材料においては、以上のような手段を講じることにより、ｐ型半導体材料内の水素含有濃度を１ａｔｏｍ％以上の範囲に制御することができる。なお、ａｔｏｍ％とは、原子数の割合である。水素含有濃度をこの範囲内で制御することによって、優れたｐ型特性を示すことが可能となる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明のｐ型半導体材料を、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、およびＨｏｔ−ｗｉｒｅ  ＣＶＤ法のうちの何れかを任意に組み合わせた方法によって、５００℃以下の製膜温度で作製する作製方法である。
【００１６】
従って、請求項３の発明の作製方法においては、以上のような手段を講じることにより、優れた特性を持つｐ層を作製することができる。このとき、良い結晶を得る製膜温度を実現するために適度に加熱する必要があるが、温度が高すぎるとガリウムは偏析を引き起こしやすいので５００℃以下にする必要がある。ここでドーパントの供給方法が最も重要な技術となるが、冷却されたトリメチルガリウム、トリエチルガリウムをキャリアガスによって供給することで請求項１および請求項２のｐ型半導体材料の特性を同時に満たす優れたｐ層を作製することができる。またトリメチルガリウム、トリエチルガリウム共に毒性が少ないため、安全なプロセスを実現することが可能となる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１または請求項２の発明のｐ型半導体材料を、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、およびＨｏｔ−ｗｉｒｅ  ＣＶＤ法のうちの何れかを任意に組み合わせた方法によって、５００℃以下の製膜温度で作製する作製装置である。
【００１８】
従って、請求項４の発明の作製装置においては、以上のような手段を講じることにより、優れた特性を持つｐ層を作製することができる。このとき、良い結晶を得る製膜温度を実現するために適度に加熱する必要があるが、温度が高すぎるとガリウムは偏析を引き起こしやすいので５００℃以下にする必要がある。ここでドーパントの供給方法が最も重要な技術となるが、冷却されたトリメチルガリウム、トリエチルガリウムをキャリアガスによって供給することで請求項１および請求項２のｐ型半導体材料の特性を同時に満たす優れたｐ層を作製することができる。またトリメチルガリウム、トリエチルガリウム共に毒性が少ないため、安全なプロセスを実現することが可能となる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至２の発明のｐ型半導体材料、請求項３の発明の作製方法によって作製されたｐ型半導体材料、および請求項４の発明の作製装置によって作製されたｐ型半導体材料のうちの何れかを用いてなる光電変換素子である。
【００２０】
従って、請求項５の発明では、以上のような手段を講じることにより、優れた光電変換素子を実現することが可能となる。
【００２１】
請求項６の発明は、請求項１乃至２の発明のｐ型半導体材料、請求項３の発明の作製方法によって作製されたｐ型半導体材料、および請求項４の発明の作製装置によって作製されたｐ型半導体材料のうちの何れかを用いてなる発光素子である。
【００２２】
従って、請求項６の発明では、以上のような手段を講じることにより、優れた発光素子を実現することが可能となる。
【００２３】
請求項７の発明は、請求項１乃至２の発明のｐ型半導体材料、請求項３の発明の作製方法によって作製されたｐ型半導体材料、および請求項４の発明の作製装置によって作製されたｐ型半導体材料のうちの何れかを用いてなる薄膜トランジスタである。
【００２４】
従って、請求項７の発明では、以上のような手段を講じることにより、優れた薄膜トランジスタを実現することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
本発明のｐ型半導体材料は、シリコンまたはゲルマニウムを主体とした非晶質または微結晶の材料で、かつその材料中のガリウムに対する炭素の元素数比（Ｃ／Ｇａ）が１以上１００以下である。
【００２７】
炭素含有量を上記範囲内で制御することで広いバンドギャップと高い導電性とを両立したｐ型半導体材料を実現することができる。なお非晶質材料中に微結晶が散在した系も本発明に含まれる。またシリコンにゲルマニウムを混在した材料も本発明に含まれる。
【００２８】
水素含有濃度は１ａｔｏｍ％以上の範囲に制御することが必要であり、望ましくは３ａｔｏｍ％以上２０ａｔｏｍ％以下である。これ以上少なすぎると、シリコンまたはゲルマニウムのダングリングボンドが水素で終端されることがないために、非晶質または微結晶材料においては半導体特性を示さなくなる。また上記範囲よりも過剰に水素が含まれるとドーパントのガリウムが水素でパッシベートされて良好なｐ型特性を示さなくなる。
【００２９】
また本発明においてはドーパント供給原料としてトリメチルガリウムまたはトリエチルガリウムを用いることが優れたｐ層特性を得るために望ましい。両材料ともに分子中に炭素原子を含むため分解されずに残った炭素がｐ型半導体材料のバンドギャップを高くするという副次的な効果もある。また、トリメチルガリウムまたはトリエチルガリウムは共に毒性に低い材料であるためプロセスの安全化を図ることもできる。
【００３０】
トリメチルガリウムおよびトリエチルガリウムの導入量をコントロールするためにキャリアガスとして水素、重水素、希ガス（ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）等）等を使用することができるがこれらに限定されるものではない。
【００３１】
この場合、キャリアガス流量およびドーパント供給原料の保持温度を変えることで、ドーパントの導入量を変化させることができる。また、適切なキャリア濃度を得るためにガリウムの量を１ａｔｏｍ％以下に抑制する必要があるが、そのためには室温で液体であるソースを冷却することで蒸気圧を下げて過剰なガリウムの混入を阻止することが望ましい。このときドーピング量はソース温度に敏感に変化するためにソースの温度は±０．５℃以下に抑えておくことが望ましい。上記非特許文献２には、トリエチルガリウムを用いたドーピングの報告例があるが、結果についてはほとんどふれられておらず、本願の発明者達によって初めてガリウムドープ微結晶ｐ層が見い出された。
【００３２】
一方、微結晶材料ではアモルファスと同様のドーピング濃度では結晶性が著しく低下し、かつガリウムの偏析が見られるためにソースの蒸気圧を極力下げることが望まれる。その一つの方法として、トリエチルガリウムを用い、更にソース温度を０℃以下に冷却することが好ましいことが見出された。あるいはトリメチルガリウムの場合には、更に低温に冷却することが必要とされる。
【００３３】
単結晶シリコンにおいてもガリウムドープの報告があるが、単結晶においては高温でドーピングするために、偏析の問題があるとされている。したがって、本発明のキーポイントは、ソースの蒸気圧を低下させるための原料（トリエチルガリウム）とソースの冷却、そして低温（＜５００℃）での微結晶シリコン製膜の３つの必要条件を同時に満足させることによってはじめて効果が得られるところにある。しかしながら、このような複合最適化条件は過去に報告された例はない。
【００３４】
また、この材料はワイドギャップ材料が必要な場合はＣＨ４等の炭素を含む原料ガスやＣＯ２など酸素を含む原料ガスを同時に供給することでワイドギャップ化を図ることもできる。この場合、Ｃ／Ｇａ比は、好ましくは１以上であるが、より好ましくは１以上１００以下である。
【００３５】
一方、本発明のｐ型半導体材料の作製方法としては、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、およびＨｏｔ−ｗｉｒｅ  ＣＶＤ法のうちの何れかを任意に組み合わせた方法とすることができる。このような方法によって作製することにより、優れた特性のｐ型半導体材料を実現することができる。
【００３６】
また、本発明のｐ型半導体材料を用いてなる光電変換素子、発光素子、および薄膜トランジスタにおいて基材は絶縁材料、導電材料どちらであっても構わない。ここで図面を用いて本発明のｐ型半導体材料を用いてなる光電変換素子、発光素子、および薄膜トランジスタを具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの図面に限定されるものではない。
【００３７】
図１から図４に、本発明のｐ型半導体材料を用いてなる光電変換素子、発光素子、または薄膜トランジスタによって構成されてなる太陽電池の一例を示す断面概略図を示す。
【００３８】
図１は、透明性の基材１の下に透明導電膜２を形成し、その下に本発明のｐ型半導体材料３、ｉ型半導体材料４、ｎ型半導体材料５を作製し、続いて裏面金属電極６を積層した例である。
【００３９】
図２は、透明性の基材１の下に透明導電膜２を形成し、その下にｎ型半導体材料５、ｉ型半導体材料４、本発明のｐ型Ｓｉ半導体材料３を作製し、続いて裏面金属電極６を積層した例である。
【００４０】
図３は、基材１の上に裏面金属電極６を形成し、その上にｎ型半導体材料５、ｉ型半導体材料４、本発明のｐ型半導体材料３を作製し、最後に極薄金属膜７を積層した例である。図３において、基材１は光を透過してもしなくても構わない。
【００４１】
図４は、基材１の上に裏面金属電極６を形成し、その上に本発明のｐ型半導体材料３、ｉ型半導体材料４、ｎ型半導体材料５を作製し、最後に透明導電膜２を積層した例である。図４において、基材１は光を透過してもしなくても構わない。
【００４２】
図５は、本発明のガリウムをドープしたｐ型半導体材料３および図１乃至４に示すような太陽電池を作製する作製装置の概念図である。この概念図を用いて、本発明のガリウムをドープしたｐ型半導体材料３を用いて構成されてなる太陽電池の作製方法について、非晶質シリコンタイプの太陽電池を作製する場合（実施例１）、および微結晶シリコンタイプの太陽電池を作製する場合（実施例２）についてそれぞれ説明する。
【００４３】
（実施例１）
本発明のガリウムをドープしたｐ型半導体材料３を用いて非晶質シリコンタイプの太陽電池を作製する場合は、まず、ガラス基材上にスパッタ法でアルミニウム（Ａｌ）またはガリウムをドープした厚さ３００ｎｍ程度のＺｎＯ薄膜を形成する。
【００４４】
次に、このＺｎＯ薄膜の試料１１を、図５に示したような真空槽１０の中に入れ、上部電極２０に下部に配置した後に１５０℃まで昇温し、しかる後にバルブ１７を開き、キャリア水素用マスフロー１４から水素を５ＳＣＣＭ、シラン用マスフロー１５からシランを５ＳＣＣＭ、水素用マスフロー１６から水素を２０ＳＣＣＭ流す。
【００４５】
ドーパント原材料用容器１２内にはトリエチルガリウムが入っており、恒温槽１３によって＋１０℃に保持している。ここで電源１８から下部電極１９に電力を供給し、ＰＥＣＶＤ法によりガリウムドープ非晶質シリコンｐ層を作製する。
【００４６】
その後、２５０℃で非晶質ｉ層を、２００℃でｎ層をそれぞれ作製し、真空槽１０から取り出した後、スパッタ法でＺｎＯ、Ａｇ（銀）を成膜して非晶質シリコン太陽電池を作製する。
【００４７】
（実施例２）
本発明のガリウムをドープしたｐ型半導体材料３を用いて微結晶シリコンタイプの太陽電池を作製する場合は、まず、ガラス基材上にスパッタ法でアルミニウムをドープした厚さ３００ｎｍ程度のＺｎＯ薄膜を形成する。
【００４８】
次に、このＺｎＯ薄膜の試料１１を、図５に示したような真空槽１０の中に入れ、上部電極２０の下部に配置した後に１５０℃まで昇温し、しかる後にバルブ１７を開き、キャリア水素用マスフロー１４から水素を２．５ＳＣＣＭ、シラン用マスフロー１５からシランを０．５ＳＣＣＭ、水素用マスフロー１６から水素を１００ＳＣＣＭ流す。
【００４９】
ドーパント原材料用容器１２内にはトリエチルガリウムが入っており、恒温槽１３によって−２０℃に保持している。ここで電源１８から下部電極１９に電力を供給し、ＰＥＣＶＤ法によりガリウム微結晶シリコンｐ層を作製する。
【００５０】
その後、２５０℃で微結晶ｉ層を、２００℃でｎ層をそれぞれ作製し、真空槽１０から取り出した後、スパッタ法でＺｎＯ、Ａｇを成膜して微結晶シリコン太陽電池を作製する。
【００５１】
このようにして作製した非晶質シリコン太陽電池および微結晶シリコン太陽電池の特性を、ボロンをドープした非晶質ｐ層を用いた非晶質シリコン太陽電池（比較例１）、およびボロンをドープした微結晶ｐ層を用いた微結晶シリコン太陽電池（比較例２）の特性とそれぞれ比較した。比較結果を図６に示す。なお、比較例１および比較例２におけるシリコン太陽電池は、それぞれ以下のようにして作製した。
【００５２】
（比較例１）
ボロンをドープした非晶質ｐ層を用いた非晶質シリコン太陽電池を作製する場合には、まず、ガラス基材上にスパッタ法でアルミニウムをドープした厚さ３００ｎｍ程度のＺｎＯ薄膜を形成する。
【００５３】
次に、このＺｎＯ薄膜の試料を真空槽の中に入れ、Ｂ２Ｈ６を２０ＳＣＣＭ、ＳｉＨ４を１０ＳＣＣＭ、Ｈ２を３０ＳＣＣＭ導入して成膜温度１５０℃でＰＥＣＶＤ法によりボロンドープ非晶質ｐ層を作製する。その後、２５０℃で非晶質ｉ層を、２００℃でｎ層をそれぞれ作製し、真空槽から取り出した後に、スパッタ法でＺｎＯ、Ａｇを成膜し、非晶質シリコン太陽電池を作製する。
【００５４】
（比較例２）
ボロンをドープした微結晶ｐ層を用いた微結晶シリコン太陽電池を作製する場合には、まず、ガラス基材上にスパッタ法でアルミニウムをドープした厚さ３００ｎｍ程度のＺｎＯ薄膜を形成する。
【００５５】
次に、このＺｎＯ薄膜の試料を真空槽の中に入れ、Ｂ２Ｈ６を１ＳＣＣＭ、ＳｉＨ４を０．５ＳＣＣＭ、Ｈ２を１００ＳＣＣＭ導入して成膜温度１５０℃でＰＥＣＶＤ法によりボロンドープ微結晶ｐ層を作製する。その後、２５０℃で微結晶ｉ層を、２００℃でｎ層をそれぞれ作製し、真空槽から取り出した後に、スパッタ法でＺｎＯ、Ａｇを成膜し、微結晶シリコン太陽電池を作製する。
【００５６】
図６の比較結果図に示すように、非晶質シリコン太陽電池（実施例１，比較例１）、微結晶シリコン太陽電池（実施例２，比較例２）ともににガリウムをドープしたｐ層を用いた方（実施例１，実施例２）が開放電圧および曲線因子ともに高く、優れたセル特性を示していることが分かる。
【００５７】
また図７に、ガリウムがドープされたｐ層とアンドープ層との積層膜における界面でのガリウムの拡散を、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）で調べた結果を示すが、非特許文献１に示されるボロンドープの場合に比して、高温でのアンドープ層への不純物拡散が抑制されていることが明らかにわかる。
【００５８】
このような顕著な違いは、同じＩＩＩ族としてのドーパントであるボロンとガリウムの水素原子との反応性の差によるものと考えられる。水素原子は特に微結晶層を堆積する時に表面に多数入射することが非特許文献３で開示されており、製膜温度（約２００℃前後）から考えると熱的な拡散はほとんど無視できるほど小さいはずであるのに対し、ボロンの場合は１０ｎｍに亘って拡散している。この原因として水素原子との反応によることが指摘されており、ガリウムはボロンと同じＩＩＩ族でありながら意外なことにその水素との反応性が小さいことが推察される。この理由は原子半径の大きさの違いに起因すると考えられる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲の発明された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガリウムをドープした非晶質もしくは微結晶のｐ型半導体材料を用いることによって、ｉ層へのドーパントの拡散が少なく、バンドギャップ、導電率共に高い優れたｐ型半導体材料を実現することができる。
【００６１】
このｐ型半導体材料は、薄膜シリコン太陽電池を構成する光電変換素子、発光素子、薄膜トランジスタなどのオプトエレクトニクスデバイスのｐ層に好適に用いることができる。また、ボロンをドープしないことから、その作製方法および作製装置における安全性の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のｐ型半導体材料を用いた光電変換素子、発光素子、または薄膜トランジスタによって構成されてなる太陽電池の一例を示す断面概略図。
【図２】本発明のｐ型半導体材料を用いた光電変換素子、発光素子、または薄膜トランジスタによって構成されてなる太陽電池の一例を示す断面概略図。
【図３】本発明のｐ型半導体材料を用いた光電変換素子、発光素子、または薄膜トランジスタによって構成されてなる太陽電池の一例を示す断面概略図。
【図４】本発明のｐ型半導体材料を用いた光電変換素子、発光素子、または薄膜トランジスタによって構成されてなる太陽電池の一例を示す断面概略図。
【図５】本発明のｐ型半導体材料および図１乃至４に示すような太陽電池を作製する作製装置の概念図。
【図６】本発明のｐ型半導体材料と、ボロンがドープされた従来技術のｐ型半導体材料との特性比較図。
【図７】ガリウムがドープされたｐ層とアンドープ層との積層膜における界面でのガリウムの拡散挙動を示す図。
【符号の説明】
１…基材、２…透明導電膜、３…ｐ型半導体材料、４…ｉ型半導体材料、５…ｎ型半導体材料、６…裏面金属電極、７…極薄金属膜、１０…真空槽、１１…試料、１２…ドーパント原材料用容器、１３…恒温槽、１４…キャリア水素用マスフロー、１５…シラン用マスフロー、１６…水素用マスフロー、１７…バルブ、１８…電源、１９…下部電極、２０…上部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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