ウエーハ等価薄膜太陽電池の直接製造を可能とするメゾプラズマ次世代シーメンス法開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21226017
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉田 豊信 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00111477)
• 研究分担者: 神原 淳 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (80359661)
• 連携研究者: 田中 康規 金沢大学, 工学部, 教授 (90303263) ; 澁田 靖 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (90401124)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: メゾプラズマ / シリコン / エピタキシャル成長 / 太陽電池 / シーメンス法

研究概要

ウエーハ等価薄膜太陽電池製造を可能とする次世代シーメンス法開発に向け,製造装置や安全性も考慮したプロセスの低コスト化等の技術開発研究と,成膜前駆体としてのクラスターの成長・堆積過程の解明や励起水素原子密度の絶対計測等の学術研究との融合知を礎としたシリコン膜堆積の系統的実験により,シーメンス法の速度論的限界を超えた高歩留まり超高速エピ堆積を実証するとともに,メゾプラズマCVD法の特徴を明確化した。

研究成果

• [雑誌論文] Cavity ring down spectroscopy measurement of H(n=2) density in Mesoplasma for high rate silicon epitaxy (2013)
  • 著者名/発表者名: S.D.Wu,H.Inoue,M.Kambara,and T.Yoshida
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocluster dynamics in fast rate epitaxy under mesoplasma condition (2013)
  • 著者名/発表者名: L.W.Chen,Y.Shibuta,M.Kambara,and T.Yoshida
  • 雑誌名: Chem.Phys.Lett. 巻: 564 ページ: 47-53
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.cplett.2013.02.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Super high-Rate Epitaxial Silicon Thick Film Deposition from Trichlorosilane by Mesoplasma Chemical Vapor Deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: S.D.Wu,M.Kambara,T.Yoshida
  • 雑誌名: Plasma Chem Plasma Process 巻: 33 ページ: 433-451
  • URL: http://dx.doi.org/10.1007/s11090-013-9439-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular dynamics simulation of Si nanoclusters in high rate and low temperature epitaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: L.W.Chen,Y.Shibuta,M.Kambara,and T.Yoshida
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. 巻: 111 ページ: 123301-123306
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.4729057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low temperature silicon epitaxy from trichlorosilane via mesoplasma chemical vapor deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Fukuda,M.Kambara,and T.Yoshida
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 519 ページ: 6759-6762
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2011.01.216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of surface morphology with hydrogen dilution during silicon epitaxy by mesoplasma CVD (2009)
  • 著者名/発表者名: J.M.A.Diaz,M.Kambara,and T.Yoshida
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Plasma Science 巻: 37 ページ: 1723-1729
  • DOI: DOI:10.1109/TPS.2009.2024780
  • 査読あり
• [学会発表] Innovation of plasma spray technology (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshida
  • 学会等名: <12>^ European Plasma Conference, HTPP-12 (Plenary lecture)
  • 発表場所: Bologna,Italy.
  • 年月日: 20120624-29
• [学会発表] Mesoplasma CVD for fast rate and high yield Si Epitaxy (Plenary lecture) (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Kambara,L.W.Chen,S.D.Wu,T.Yoshida
  • 学会等名: IUMRS-ECEM 2012
  • 発表場所: Yokohama.
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Cluster assisted mesoplasma CVD for high rate and high yield silicon epitaxy (invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Kambara,L.W.Chen,S.D.Wu,T.Yoshida
  • 学会等名: Thermec 2011
  • 発表場所: Quebec,Canada.
  • 年月日: 20110731-0804
• [学会発表] Innovative Plasma Spray Technology for advanced coatings (Invited) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshida
  • 学会等名: <35>^ ICACC (Int.Conf.Adv. Ceram.Compo.)
  • 発表場所: Daytona Beach,USA.
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] Innovation of Plasma Spray Technology (Plenary) (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yoshida
  • 学会等名: 3^ PLACIA&PLAM
  • 発表場所: Nagoya.
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] High yield silicon deposition under mesoplasma condition for a next generation Siemens technology (oral) (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kambara and T.Yoshida
  • 学会等名: SCSI (Silicon for Chem.Solar Ind.)
  • 発表場所: Alesund, Norway.
  • 年月日: 2010-06-28
• [学会発表] メゾプラズマ高速エピタキシー(招待講演) (2009)
  • 著者名/発表者名: 神原淳
  • 学会等名: 第一回薄膜太陽電池セミナー
  • 発表場所: 岐阜.
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] A new route for high rate and low temperature epitaxy by cluster assisted mesoplasma CVD (Invited) (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Kambara,J.M.A.Diaz,T.Yoshida
  • 学会等名: Thermec
  • 発表場所: Berlin,Germany.
  • 年月日: 2009-08-27
• [備考] ホームページ上での成果公開
  • URL: http://www.plasma.t.u-tokyo.ac.jp/jp/kiban-s/meso-siemens.html
• [産業財産権] 熱プラズマ CVD によるシリコン薄膜の堆積方法及びその装置 (2011)
  • 発明者名: 吉田豊信 他 3 名
  • 産業財産権番号: 特願2000-238074,特許第4743730号
  • 出願年月日: 2011-05-20