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薄膜シリコン成長時の半導体特性評価法の開発と欠陥形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24540546
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

布村 正太  独立行政法人産業技術総合研究所, 太陽光発電工学研究センター, 主任研究員 (50415725)

連携研究者 坂田 功  産業技術総合研究所, 太陽光発電工学研究センター (60357100)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードプラズマ / 半導体 / 太陽電池 / 欠陥 / プラズマCVD / アモルファスシリコン / 光電流 / キャリア輸送 / トラップ / PECVD / 半導体薄膜 / その場測定 / 実時間観測 / プラズマプロセス / トラップキャリア
研究成果の概要

本研究では、プラズマプロセス下における半導体デバイスの欠陥形成機構を明らかにすることを目的に、プロセス中の半導体材料の輸送特性を評価し、以下の成果を得た。
プロセス中の半導体材料の光電流測定に基づいたキャリア輸送と欠陥のその場評価法を開発した。太陽電池用途の水素化アモルファスシリコンの成長プロセスに本手法を適用し、成長表面に約20nm以下の表面欠陥層が存在し、その下側にバルク層が成長することを明らかにした。表面欠陥層は、プロセス直後の熱アニールによって修復可能であり、キャリアの輸送特性は熱アニール後に約一桁向上することを見いだした。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 5件) 図書 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] In-situ characterization of trapped charges in amorphous semiconductor films during plasma-enhanced chemical vapor deposition2014

    • 著者名/発表者名
      S Nunomura, I Sakata
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 4 号: 9

    • DOI

      10.1063/1.4895345

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Charge Trapping in Mixed Organic Donor-Acceptor Semiconductor Thin Films2014

    • 著者名/発表者名
      Shota Nunomura, Xiaozhou Che, Stephen R. Forrest
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 26 号: 45 ページ: 7555-7560

    • DOI

      10.1002/adma.201403198

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ Photocurrent Measurements of Thin-Film Semiconductors during Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition2013

    • 著者名/発表者名
      Shota Nunomura, Isao Sakata, and Michio Kondo
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 6 号: 12 ページ: 126201-126201

    • DOI

      10.7567/apex.6.126201

    • NAID

      40019923411

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Defects and carrier transport at growth of amorphous semiconductor2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nunomura
    • 学会等名
      Joint International Workshop of WFF&WFSM
    • 発表場所
      Hokkaido Univ (Hokkaido)
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-time monitoring of a defect-rich surface layer during plasma processing2015

    • 著者名/発表者名
      S. Nunomura
    • 学会等名
      75th IUVSTA WWorkshop on Sheath Phenomena in Plasma Processing of Advanced Materials
    • 発表場所
      Cerklje, Lubiana, Slovenia
    • 年月日
      2015-01-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-situ monitoring of carrier transport in semiconductor active layer under plasma processing2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nunomura, I. Sakata, and M. Kondo
    • 学会等名
      The 36th International Symposium on Dry Process
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • 年月日
      2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In-situ characterization of carrier transport in semiconductor thin-films under plasma processing2014

    • 著者名/発表者名
      S.Nunomura
    • 学会等名
      plasma conference 2014
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] プラズマプロセス下の半導体薄膜の欠陥発生と修復の実時間モニタリング2014

    • 著者名/発表者名
      布村正太、坂田功
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 薄膜シリコン成長時のトラップ電荷とキャリア輸送のその場評価2014

    • 著者名/発表者名
      布村正太、坂田功
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In-Situ Diagnostics of Properties of Plasma CVD Si Films for Improving Si Thin-Film Photovoltaics2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nunomura
    • 学会等名
      International Conference on Microelectronics and Plasma Technology2014
    • 発表場所
      Convention center, Gunsan, Korea
    • 年月日
      2014-07-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-situ characterization of photoexcited carrier transport during a-Si:H film growth2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nunomura, I. Sakata, M. Kondo
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In situ diagnsotics of properties of plasma CVD Si films for improving Si thin film photovoltaics2014

    • 著者名/発表者名
      S. Nunomura
    • 学会等名
      (International Conference on Microelectronics and Plasma Technology 2014
    • 発表場所
      Gunsan, Koria
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低分子有機半導体薄膜のトラップ電荷の評価

    • 著者名/発表者名
      布村正太、S. Forrest
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] In-situ characterization of photoexcited carrier transport during a-Si:H film growth

    • 著者名/発表者名
      Shota Nunomura, Isao Sakata, and Michio Kondoa,
    • 学会等名
      2014 MRS Spring Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      San Francisco
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマを用いた太陽電池開発の最先端

    • 著者名/発表者名
      布村 正太
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      豊橋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 薄膜シリコン成長時におけるキャリア輸送特性の実時間観測

    • 著者名/発表者名
      布村 正太、坂田 功、吉田 郵司、近藤 道雄
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマプロセス下における薄膜半導体材料のダメージとアニーリング

    • 著者名/発表者名
      布村 正太、坂田 功、吉田 郵司、近藤 道雄
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 発光分光計測法によるプロセスプラズマの実践的計測の基礎と応用 第2部 応用~「プロセスモニタリングへの適用」2015

    • 著者名/発表者名
      布村正太
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] シリコン系太陽電池の高効率化に向けたプラズマCVD技術2014

    • 著者名/発表者名
      布村正太
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      日本真空学会 Sputtering & Plasma Processes
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 太陽電池の製造工程における発電性能の予測方法、並びにそれを用いた製造工程における最適化方法及び異常検知方法2012

    • 発明者名
      布村 正太、坂田 功、吉田 郵司、近藤 道雄
    • 権利者名
      布村 正太、坂田 功、吉田 郵司、近藤 道雄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-141225
    • 出願年月日
      2012-06-22
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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