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水素化アモルファスカーボン膜作製法および物性制御法を確立し、太陽電池への応用を目指している。27年度は、①Ca添加によるｎタイプ化技術の確立、②水素化アモルファスカーボンによるｐ－ｎ接合の作製と有機膜との比較を行い、今後の方向性を検討した。
26年度成果より、Fの添加によりバンドギャップエネルギーは下がるが、ｐタイプ化が可能でかつ低抵抗化できることを明らかにした。この成果を受け、27年度はCa添加によるｎタイプ化を検討した。Caの添加量と電気伝導度、キャリア濃度、易動度の関係を調査した。抵抗率は1E7Ωcmから1E-2Ωcm、キャリア濃度1E18～1E20 cm-3の間で制御可能であることが分かった。また、赤外吸収スペクトルより、Ca添加に伴いC-H伸縮振動に原因するピーク強度が減少したことから、添加したCaがHと置換しCと結合している構造であると推察した。すなわち、Caの強い電子供与性によりCに電子を与えることによりｎタイプ化が実現されたと解釈することができた。
ｐタイプ、ｎタイプ水素化アモルファスカーボン膜の形成が可能となったので、Siとのヘテロ接合の作製を行った。Siのｎ基板あるいはｐ基板とアモルファスカーボンとの接合である。ｎ側電極はAl、ｐ型電極はAuを用いた。電極の接触はｎ、ｐともにオーミック性であることを確認した。しかしながら、ヘテロ接合においては整流性が見られなかった。さらに、水素化アモルファスカーボンのｐ－ｎ接合を作成したが、同様に整流性は見られなかった。これは、界面における高密度欠陥が原因と考えられる。ESRで測定したESR活性の欠陥は1E19cm-3と評価され、高い密度で欠陥が形成されていることが分かった。次のステップとしては欠陥密度の低減化が最重要課題となる。
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