| 研究課題/領域番号 |
03650263
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
電子材料工学
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
青木 彪 東京工芸大学, 工学部, 教授 (10023186)
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| 研究分担者 |
西川 泰央 東京工芸大学, 工学部, 助手 (90228172)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1991年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 水素化非晶質Ge(a-Ge:H) / ECRプラズマCVD / 光電特性 / 水素ラジカル照射 / 電子照射 / イオン照射 / 水素エッチング / アモルファス-微結晶相転移 / 水素化アモルファスゲルマニウム / イオン・電子照射 / 微結晶化 / 基板温度 / 水素希釈度 / 非晶質ゲルマニウム / 太陽電池 / 光電感度 / CPM / 局在準位密度 / フォトルミネッセンス |
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| 研究概要 |
ECRプラズマCVDによるエネルギー・バンド・ギャップ約1.1 eVの非晶質半導体a-Ge:Hの高品質成膜法について平成3〜4年度に亘って行った研究成果の概要はつぎの通りでる。
1.a-Ge:HのECRプラズマCVDにおいて成長表面に水素ラジカルを照射すると膜質が改善される。少ないゲルマン・ガス流量で、適度なイオン衝撃が成膜表面にあるとき、a-Ge:Hの膜質(とくに光電特性)に対して最適な水素ラジカル照射量が存在する。以上は水素ラジカルによる水素エッチング効果で説明できた。しかし、水素ラジカル照射量をただ増加するのみではエッチングに伴うアモルファス-微結晶の相転移は見られなかった。
2.a-Ge:HのECRプラズマCVDにおいて、成長表面へのイオン照射量を一定に保ち、電子照射量を増加させると、ある臨界点でアモルファス-微結晶の相転移が生じることが見出だされ、電子により誘起された水素エッチング効果で説明できた。過度な微結晶化では膜質低下するが、微結晶化前のアモルファス相で、光電特性が最適なa-Ge:H膜が得られた。
3.a-Si:HのプラズマCVDにおける高水素希釈、高電力、正バイアスによる微結晶化はECRプラズマCVDによるa-Ge:H膜でも生じ、2)の電子照射による効果で説明できた。
4.a-Ge:HのECRプラズマCVDにおけるイオン衝撃の効果は、イオン照射量やエネルギー分布だけに因らず、エネルギー・スペクトルの幅FWHMにもよることが判った。マイクロ波源のスペクトラムのFWHMを約1/30にすることによって、光電感度は2倍以上良くなり、フォトルミネセンスの強度、スペクトルともに改善された。
5.a-Ge:HについてCPM測定が可能になり、欠陥密度は10^<16>cm^<-3>オーダないしそれ以下のデバイス・クオリティのa-Si:Hに近い、高品質膜が得られるようになった。
6.高品質a-Ge:H膜における光劣化効果の有無については、さらに詳細な検討の必要がある。
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