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PLAS法によるa-Si:H/aSi_3N_4:H界面の動的性質の解明

研究課題

研究課題/領域番号 05650011
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関岐阜大学

研究代表者

仁田 昌二  岐阜大学, 工学部, 教授 (90021584)

研究分担者 伊藤 貴司  岐阜大学, 工学部, 助手 (00223157)
野々村 修一  岐阜大学, 工学部, 助教授 (80164721)
荻原 千聡  山口大学, 工学部, 助教授 (90233444)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1994年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードアモルファスシリコンa-Si:H / 光ルミネッセンス / PLAS / 吸収係数 / TICS / TEOS / a-Si_3N_4:H / a-SiO_2 / アモルファス・シリコン / 光導波路 / シミュレーション / スパッタ金属 / ITO
研究概要

[a].PLAS(photoluminescence absorption spectroscopy)の超薄膜構造について実験を行い、約500Aまでの測定は可能であるが、400A以下の測定が困難であることが分かった。その原因として(あ)基板の凹凸(2000Aのオーダ)(い)迷光を防ぐために用いているAl膜のヒロックの発生(う)シミュレーションから分かったクラッド層厚依存性等が分かった。
[b].PLAS構造の光の作る電磁界の解析を行い、コア層のa-Si:Hが薄くなると光のクラッド層へのしみだし(Goos-Hanchen)が大きくなり、それに耐えるだけの厚みを持つクラッド層が必要になることが分かった。
[c].上記の対策をした結果400Aのコアa-Si:Hについて8000Aのクラッド層を用いることによってPLASの測定に成功した。
[d].PLASから求める吸収係数は界面の影響を受けるため外部に金属電極を取り付けることによってPLAS信号の電圧依存性を調べることが可能である。(あ)まず電極としてAlを用いることによってPLAS信号の電圧依存性を明らかにした。(い)さらにITOスパッタ膜の作製を行い、それをもちいてMISIM系で電圧依存性と履歴の存在を見い出した。
[e].迷光防止用に使う金属として新しくNi-Cr、Ni、Crについて検討しヒロックを防止出来、さらにAlに比較して反射率が少ない小さいので、より優れていることが分かった。このためNi-Cr系用にスパッタ装置を設計製作し、これを用いてNi-Cr,Ni,Crのスパッタ膜を作りPLASに用いた。
[f].クラッド層としてSiO_2をSiH_4/O_2またはSiH_4/N_2Oのグロー放電分解で作製してきたがa-Si_3N_4:Hと比較して界面の性質は良くなかった。クラッド層としてTEOS(tetraethoxy silane)のグロー放電分解によるSiO_2を試作し良質な膜の作製に成功した。
[g].さらにTICS(tetraisocyanate silane)を用いて、界面の動的性質を悪くするOH基と水素Hを極度に減少させた。a-SiO_2膜の作製を行いPLASに用いた。その結果クラッド層としてSi_3N_4:Hを用いた場合よりも良質の界面特性を得ることに成功した。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] S.Nitta et al.: "Studies of optical absorption coefficient a of a-Si:H by photoluminescence absorption spectroscopy" J.Non-Cryst.Solids. 164/166. 913-916 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta et al.: "Interface properties of a-Si:H/a-Si_3N_<4+X>and a-Si:H/SiO_2elucidated by PLAS and its improvement by the atomic hydrogen" J.Non-Cryst.Solids. 137/138. 1071-1074 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nonomura et al.: "Photothemal deflection spectroscopy of hydrogenated amorphous silicon at low energies and at low temperatures" Philosophical Magazine B. 69. 335-348 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeuchi et al.: "Optical Properties of random amorphous multilayers-Si:H/a-Si_3N_<4+x>" Solar Energy Materials and Solar Cells. 34. 439-447 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta et al.: "Optical Properties of random amorphous semiconductor multilayers" Optoelectronics-Devices and Technologies. 9. 355-366 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仁田、野々村: "CPM,PDS,PLAS,PPES" 固体物理. 27. 928-930 (1992)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta, E.Nishimura, T.Minamide, T.Uchida and S.Nonomura: "Studies of optical absorption coefficient a of a-Si : H by photoluminescence absorption spectroscopy" J.Non-Cryst.Solids. Vol.164-166. (1993)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta, H.Miyazima, M.Mukai, S.Nonomura, S.Q.Gu and P.C.Taylor: "Interface properties of a-Si : H/a-Si_3N_<4+X> and a-Si : H/SiO_2 elucidated by PLAS and its improvement by the atomic hydrogen." J.Non-Cryst. Solids. Vol.137-138. (1991)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nonomura, T.Nishiwaki, S.Kusakabe, E.Nishimura, T.Itoh and S.Nitta: "Optical absorption of high quality a-Si : H and a-Si_XN_<1-X> : H in the low energy region 0.43 eV to 1.5 eV by PDS." J.Non-Cryst. Solids. Vol.164-166. (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nonomura, T.Nishiwaki and S.Nitta: "Photothermal deflection spectroscopy of hydrogenated amorphous silicon at low energies and at at low temperatures." Philosophical Magazine B. Vol. 69, No.2. (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nonomura, T.Nishiwaki, E.Nishimura, S.Hasegawa, T.Itoh and S.Nitta: "Characterization of high quality a-S : H for solar cells at low energy and at low temperature by PDS." Solar Energy Materials and Solar Cells. Vol.34. (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Takeuchi, H.Hirose, S.Nitta, T.Itoh and S.Nonomura: "Optical Properties of random amorphous multilayrs -Si : H/a-Si_3N_<4+X>." Solar Energy Materials and Solar Cells. Vol.34. (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Hasegawa, T.Nishiwaki, H.Habuchi, S.Nitta and S.Nonomura: "Optical Energy Gap and Below Gap Optical Absorption of Fullerene Films measured by CPM and PDS." Fullerene Science and Technology. (in print). (1995)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta, H.Hirose, S.Takeuchi, T.Itoh and S.Nonomura: "Optical properties of random amorphous semiconductor multilayrs" Optoelectronics-Devices and Technologies. Vol.9, No.3 (September). (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta, H.Hirose, S.Takeuchi and S.Nonomura: "Anomalous optical properties of amorphous random multilayrs and its relation with the classical localization" Superlattices and Microstructures. (in print). (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nitta et al.: "Studies of optical absorption coefficient a of a-Si:H by photoluminescence" J.Non-Cryst.Solids. 164-166. 913-916 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nitta: "Interface properties of a-Si:H/a-Si_3N_<4+x>and a-Si:H/SiO_2 elucidated by PLAS and its improvement by the atomic hydrogen" J.Non-Cryst.Solids. 137-138. 1071-1074 (1991)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nonomura et al.: "Photothemal deflection spectroscopy of hydrogenated amorphous silicon at low energies and et low temperatures" Philosophical Magazine B. 69. 335-348 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takeuchi et al.: "Optical Properties of random amorphous multilayers -Si:H/a-Si_3N_<4+x>" Solar Energy Materials and Solar Cells. 34. 439-447 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nitta et al.: "Optical properties of random amorphous semiconductor multilayers" Optoelectronics-Devices and Technologies. 9. 355-366 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 仁田、野々村: "CPM,PDS,PLAS,PPES" 固体物理. 27. 928-930 (1992)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nitta,E.Nishimura,T.Minamide,T.Uchida and S.Nonomura: "Studies of Optical Absorption Coefficients α of a-Si:H by photolumlnesconce Absorption Spectroscope" J.Non-Cryst.Solid. 164-166. 913-916 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] S.Nonomura,T.Nishiwaki,S.Kusakabe,E.Nishimura,T.Itoh and S.Nitta: "Optical absorption of bigh quality a-Si:H and a-Six N_<-x>:H in the low evergy region 0.43eV〜1.5eV by PDS." J.Non-Cryst.Solid. 164-166. 359-362 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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