【手続補正書】
【提出日】平成20年4月25日(2008.4.25)
【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】
制御されたバンドギャップと移動度を持ち、誘電体材料のマトリクスまたは誘電体材料の薄層を介して３次元的に十分均一に分布されかつ規則的に隔てられた複数の結晶質半導体材料量子ドットを有する人工アモルファス半導体材料であって、前記材料のバンドギャップと移動度が、量子ドットの大きさ、マトリックスの組成、および量子ドットの半導体材料、を含む材料パラメータを選ぶことによって、決定されることを特徴とする人工アモルファス半導体材料。
【請求項２】
前記量子ドットは前記人工アモルファス材料全体の層にわたって分布されることを特徴とする請求項１に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項３】
前記量子ドットは、異なるドープがなされた隣接した領域に量子ドットがある状態で、重ねられた領域内に位置していることを特徴とする請求項１または２に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項４】
前記量子ドットの半導体材料はシリコンであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項５】
前記量子ドットの半導体材料はシリコン合金であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項６】
前記量子ドットの半導体材料はゲルマニウムで合金化されたシリコンであることを特徴とする請求項５に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項７】
前記誘電体材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、およびシリコンカーバイドから選択された１つまたはそれ以上の材料の層を含む構造を持つことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項８】
前記誘電体材料の構造は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、およびシリコンカーバイド以外の材料の層を含むことを特徴とする請求項７に記載の人工アモルファス半導体材料。
【請求項９】
制御されたバンドギャップと移動度を持つ人工アモルファス半導体材料を形成する方法であって、
半導体材料の化合物を有する複数の誘電体材料の層を形成し、その状況で、交互層がそれぞれ化学量論的誘電体材料層と半導体富裕誘電体材料層であり、そして、
前記誘電体材料の層を加熱して、量子ドットを誘電体材料の半導体富裕層内に形成し、それによって、それらが誘電体材料を介して３次元的に十分均一に分布されかつ規則的に隔てられ、
その状況で、前記バンドギャップと前記移動度は、量子ドットの大きさ、マトリックスの組成、および量子ドットの半導体材料、を含む材料パラメータを、好ましいパラメータが得られるように選ぶことによって、決定される
ことを特徴とする人工アモルファス半導体材料を形成する方法。
【請求項１０】
前記誘電体材料の層は重ねられた領域内に形成され、前記誘電体材料の半導体富裕層はドープされていないか、またはｎ型またはｐ型材料となるようにドープされ、その状況で、隣接した領域は異なるドープがなされていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
それぞれの前記異なるドープがなされた領域は、化学量論的層および半導体富裕誘電体材料層のそれぞれによる２０個から５０個の範囲の層を形成することによって形成されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記半導体富裕誘電体材料層の半導体材料はシリコンであることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記半導体富裕誘電体材料層の半導体材料はシリコン合金であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記半導体富裕誘電体材料層の半導体材料はゲルマニウムで合金化されたシリコンであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記誘電体材料は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、およびシリコンカーバイドから選択された１つまたはそれ以上の材料の層を形成することを有する方法により重ねられた構造に形成されることを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
酸化ケイ素、窒化ケイ素、およびシリコンカーバイド以外の１つまたはそれ以上の材料の層を形成することをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
人工アモルファス材料のｐ型領域に隣接する人工アモルファス材料のｎ型領域を有して両者間に接合部を形成する光電池の接合部であって、ｎ型およびｐ型の人工アモルファス材料が、複数の結晶質半導体材料量子ドットが十分規則的に分散された誘電体材料のマトリクスとして一体的に形成され、その状況で、ｎ型およびｐ型の領域がｎ型およびｐ型ドーパント原子によってそれぞれドープされることを特徴とする光電池の接合部。
【請求項１８】
ドープされていないか、ｎ型およびｐ型ドーパントの均衡を保ち、それによって前記領域が真性材料として振る舞う、人工アモルファス材料のｎ型およびｐ型領域の間の接合部近傍における領域をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の光電池の接合部。
【請求項１９】
タンデムにスタックされた請求項１７から１８のいずれか１項に記載の複数の光電池の接合部を有する人工アモルファス材料光電池セル。
【請求項２０】
タンデムにスタックされた請求項１７から１８のいずれか１項に記載の結晶質半導体材料接合部および光電池の接合部を有する人工アモルファス材料光電池セル。
【請求項２１】
前記結晶半導体接合部は、多結晶質シリコン接合部であることを特徴とする請求項２０に記載の人工アモルファス材料光電池セル。
【請求項２２】
前記スタックされた接合部のバンドギャップは、セル内で接合部から接合部へと変化することを特徴とする請求項２０または２１のいずれか１項に記載の人工アモルファス材料光電池セル。
【請求項２３】
人工アモルファス半導体材料光電池セルを形成する方法であって、
半導体材料の化合物を有する複数の誘電体材料の層を形成し、その状況で、交互層がそれぞれ化学量論的誘電体材料層と半導体富裕誘電体材料層であり、そして、
ｐ型およびｎ型のドーパントのいずれかでその形態により同時に、または続けて複数の誘電体材料の層の領域をドープし、
前記誘電体材料の層を加熱して、量子ドットを前記半導体富裕層内に形成し、
その状況で、バンドギャップと移動度が、量子ドットの大きさ、マトリックスの組成、および量子ドットの半導体材料、を含む材料パラメータを、好ましいパラメータが得られるように選ぶことによって、決定される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２４】
ドープされていないか、ｎ型およびｐ型ドーパントの均衡を保ち、かつ人工アモルファス材料のｎ型およびｐ型領域の間にある領域を形成することをさらに有することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記半導体富裕誘電体材料層の半導体材料はシリコンであることを特徴とする請求項２３から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記半導体富裕誘電体材料層の半導体材料はシリコン合金であることを特徴とする請求項２３から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記半導体富裕誘電体材料層の半導体材料はゲルマニウムで合金化されたシリコンであることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
複数の交互のｐ型とｎ型領域を形成して、複数の光電池の接合部を形成することを有することを特徴とする請求項２３から２７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２９】
人工アモルファス材料光電池セルでタンデムにスタックされた結晶質半導体材料接合部を形成することを有することを特徴とする請求項２３から２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記結晶半導体接合部は、多結晶質シリコン接合部であることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記スタックされた接合部のバンドギャップは、セル内で接合部から接合部へと変化することを特徴とする請求項２８、２９または３０のいずれか１項に記載の方法。