DE2940994C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf amorphe Halbleiter mit einer amorphen Gastmatrix auf Silizium- und/oder Germaniumbasis, in die ein Modifizierungselement eingebaut ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Verwendungen solcher amorpher Halbleiter und Verfahren zum Herstellen. Solche amorphen Halbleiter sind bereits beschrieben worden (DE-OS 28 20 824). Als Modifizierungselemente dienen u. a. Alkalimetalle und/oder seltene Erdmetalle.

Darüber hinaus ist es bekannt (Physical Review B, Bd 16, 1977, S. 3556 bis 3571), Wasserstoff oder Argon als Modifizierungselemente in entweder Silizium oder Germanium einzubauen. Solche amorphen Halbleiter sind gegenüber dotierten kristallinen Halbleitern mit niedrigeren Herstellungskosten herstellbar, haben aber keinen so großen Wirkungsgrad wie entsprechende kristalline Halbleiter.

Es wurden daher beträchtliche Anstrengungen unternommen, um in einfacher Weise amorphe Halbleiterfilme niederzuschlagen, die Bauelementen aus kristallinen Halbleitern äquivalent sind.

Nach "Solid State Communications", 1975, Seiten 1193-1196, ist es bekannt, die lokalisierten Zustände im Bandabstand bei amorphem Silizium oder Germanium zu reduzieren, um diese in ihren Eigenschaften näher an das eigenleitende kristalline Silizium oder Germanium heranzubringen; dabei sind die amorphen Materialien im wesentlichen mit klassischen Dotierungsmitteln dotiert, um sie mehr störstellenleitend zu machen und P- oder N-Leitfähigkeit zu erzeugen. Dies wurde bewirkt durch Niederschlagung von amorphen Siliziumfilmen mittels Glimmentladung, wobei Silangas (SiH₄) und ein Phosphingas (PH₃) für N-Leitfähigkeit oder ein Diborangas (B₂H₆) für P-Leitfähigkeit vorgemischt und durch eine Reaktionsröhre geleitet wurden, in welcher das gasförmige Gemisch durch eine Hochfrequenzglimmladung zerlegt und auf einem Substrat mit einer hohen Substrattemperatur von etwa 500 bis 600° K niedergeschlagen wurde. Das so auf dem Substrat niedergeschlagene Material ist ein amorphes Material aus Silizium und Wasserstoff sowie als Dotierungsmittel Phosphor oder Bor in Dotierungskonzentrationen zwischen etwa 5 × 10^-6 und 10^-2 Volumenteilen. Die elektrischen Eigenschaften erreichen jedoch nicht die Werte, die wirtschaftlich beispielsweise zur Verwendung als Solarzellen und Stromsteuergeräte mit P-N-Übergängen u. dgl. erforderlich sind.

Außer den vorgenannten Beschränkungen liegen weitere Probleme beim Niederschlagen von Silan und Siliziumfilmen mittels Glimmentladung vor, die die handelsübliche Verwertung erschweren oder behindern. Beispielsweise eignet sich ein solches Verfahren nicht für die Massenproduktion von amorphen Halbleiterfilmen, weil es ein langsamer Prozeß ist, der schwierig zu steuern ist, und weil Silan erforderlich ist, das ein relativ teures Ausgangsmaterial ist.

Es wurde auch eine Sprüh-Niederschlagung von amorphen Siliziumfilmen in einer Atmosphäre aus einem Gemisch aus Argon und molekularem Wasserstoff durchgeführt, um die Einflüsse von solchem molekularen Wasserstoff auf die Eigenschaften des niedergeschlagenen amorphen Halbleiterfilmes zu bestimmen. Die Untersuchungen zeigten, daß der molekulare Wasserstoff in gewissem Umfang als Kompensationsmittel wirkte, um die lokalen Zustände im Bandabstand zu reduzieren. Das Ausmaß war jedoch zu gering, um wirtschaftlich nutzbar zu sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde amorphe Halbleiter der eingangs genannten Gattung mit guten fotoelektrischen Eigenschaften anzugeben, die mit niedrigen Kosten herstellbar sind.

Der amorphe Halbleiter gemäß der Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet und in den Unteransprüchen 2 bis 20 sind weitere Ausbildungen beschrieben. Verwendungen des amorphen Halbleiters sind in den Ansprüchen 21 bis 25 angegeben und Verfahren zum Herstellen in den Ansprüchen 26 bis 32. Die bisherigen Schwierigkeiten bei der Reduzierung der Dichte von lokalen Zuständen im Bandabstand von amorphen Halbleitermaterialien, wie Silizium und anderen, auf erwünschte tiefe Werte, so daß diese Materialien als äquivalent für entsprechende kristalline Materialien verwendbar sind, läßt sich in folgender Weise erklären: Am oder bei dem Fermi-Niveau dieser beispielsweise durch Glimmentladung von Silan niedergeschlagenen Materialien sind zwei Gruppen von relativ hochdichten Zuständen im Bandabstand, die offenbar auf die Dichte der restlichen Hängebindungen zurückzuführen sind. Sie liegen im wesentlichen bei etwa 0,4 eV unter dem Leitungsband E _C und über dem Valenzband E _V . Wenn das durch Glimmentladung niedergeschlagene amorphe Silizium mit Phosphor oder Bor dotiert wird, wird angenommen, daß das Fermi-Niveau nach oben oder unten verschoben wird. Die Dichte der lokalen Zustände war aber so hoch, daß das Dotierungsmittel das Fermi-Niveau nicht nahe genug an das Leitungsband oder das Valenzband verschieben konnte, um einen wirksamen P- oder N-Übergang zu erzeugen. So wurde die Aktivierungsenergie für das dotierte amorphe Silizium nicht unter etwa 0,2 eV abgesenkt. Dieses Ergebnis schafft auch eine theoretische Begrenzung der Fotospannung eines P-N-Überganges von dotiertem amorphem Silizium, das durch Glimmentladung niedergeschlagen wurde, da das interne Feld die Trennung des Fermi-Niveaus in Bereichen mit P-Leitfähigkeit und N-Leitfähigkeit nicht übersteigen kann. Ferner begrenzt die restliche Aktivierungsenergie die Gleichstromleitung bei Raumtemperatur des dotierten amorphen Siliziums und das Material würde einen hohen Flächenwiderstand haben, wenn aus ihm Halbleiterbauelemente mit großer Fläche hergestellt werden, wobei keine Abhilfe durch die ziemlich niedrige Trägerbeweglichkeit geschaffen wird, die um einen Faktor von etwa 10⁴-10⁵ kleiner ist als die bei kristallinem Silizium. Auch wenn ein amorpher Siliziumfilm modifiziert werden soll, um eine wirksame ohmische Grenzfläche zu schaffen, beispielsweise zwischen einem eigenleitenden (undotierten) Teil und einer äußeren Metallelektrode, müssen solche modifizierten Abschnitte des Filmes eine sehr hohe Leitfähigkeit besitzen. Es ist augenscheinlich, daß die früheren Methoden zur Dotierung solcher Filme, die eine Leitfähigkeit von nur 10^-2 (Ohm cm)^-1 erzeugten, nicht geeignet sind zur Erzeugung solcher ohmischer Grenzflächen.

Im Gegensatz hierzu werden nach der Erfindung Filme aus amorphem Silizium und/oder Germanium mit Fluor modifiziert, so daß die elektrische Leitfähigkeit auf annähernd ein (Ohm cm)^-1 oder mehr erhöht wird. Dadurch werden diese Filme geeignet zur Verwendung als ohmische Grenzflächen zwischen anderen Teilen der Filme und Metallelektroden, aber ebenso zur Lösung von Grundproblemen einer vollen Kompensation von Rekombinationszentren. Durch Modifizieren mit Fluor wird das Fermi-Niveau verschoben, um störstellenleitende Materialien zu schaffen mit N-Leitfähigkeit oder P-Leitfähigkeit, die Halbleiterbauelemente mit leistungsfähigen und wirksamen P-N-Übergängen ermöglichen. Amorphe Halbleitermaterialien wirken damit wie kristalline Materialien und sie können z. B. in Solarzellen und Stromsteuerungsgeräten, wie Transistoren, eingesetzt werden.

Die Produktion von hochleistungsfähigen Solarzellen erfordert lange Diffusionslängen, so daß eine große Anzahl von Ladungsträgern separiert und gesammelt werden kann entsprechend dem Empfang von Photonen. Dies erfordert einen großen Verarmungsbereich in dem amorphen Halbleiterfilm. Ein derartiger Verarmungsbereich wird in dem amorphen Halbleiterfilm. Ein derartiger Verarmungsbereich wird in einem eigenleitenden Film erzielt, wenn dort eine niedrige Dichte von lokalisierten Zuständen herrscht.

Bei den amorphen Halbleitern nach der Erfindung können die gewünschten Eigenschaften erreicht werden ohne die oben genannten Nachteile und Begrenzungen bei der Glimmentladung von Silangas und dem Sputtern. Die Ausgangsmaterialien zur Erzeugung des oder der Elemente, die den amorphen Halbleiter bilden, sind relativ billig im Vergleich zu beispielsweise gasförmigen Mischungen. Das Verfahren zur Herstellung des amorphen Halbleiters ist leicht steuerbar, zuverlässig, schnell und auch zur Massenproduktion geeignet. Die Qualität der amorphen Halbleiterfilme ist beträchtlich höher; so wird beispielsweise die Dichte lokaler Zustände um wenigstens einen Faktor 10 vermindert.

Bei dem Herstellungsverfahren nach dem Anspruch 27, das gegenüber Glimmentladung und Sputtern günstiger ist, werden eines oder mehrere Elemente, die den amorphen Film bilden sollen, durch Erwärmung in einer evakuierten Kammer erhitzt, worauf die Elemente auf einem Substrat in der Kammer kondensiert werden. Die so hergestellten amorphen Halbleiter weisen im Gegensatz zu den bisherigen amorphen Halbleitern, die durch Dampf-Niederschlagen hergestellt wurden, wenig lokale Zustände auf und sind daher zur Verwendung bei Solarzellen und Stromsteuerungen geeignet. Bei der Niederschlagung aus der Gas- bzw. Dampfphase können poröse Filme entstehen, was zu einer großen Anzahl von Hängebindungen an den freien Oberflächen des Films und damit zu höheren Dichten der lokalen Zustände führt. Filme mit minimaler Porosität können mit den Verfahren nach den Ansprüchen 30 und 32 erzeugt werden.

Bei dem Verfahren nach Anspruch 28 führt die Diffusion des Modifizierungselements in die auf dem Substrat niedergeschlagene Gastmatrix zur Reduzierung der Porosität des Films.

Es empfiehlt sich gemäß Anspruch 26, das bzw. die Modifizierungelemente (im nachfolgenden aber auch "Kompensionsmittel" genannt) beim Niederschlagen des Halbleiters auf dem Substrat in der Kammer, die die Mittel für die Niederschlagung enthält, gleich mit einzubauen. Dabei werden die Modifizierungselemente, insb. aktiviertes Fluor und zweckmäßigerweise zusätzlich aktivierter Wasserstoff (z. B. atomare oder ionisierte Formen hiervon) vorzugsweise in der Nähe des Substrates erzeugt, auf dem der amorphe Halbleiterfilm niedergeschlagen wird. Solche aktivierten Elemente können beispielsweise hergestellt werden, indem molekulares Gas über einen erhitzten Wolframdraht geleitet wird oder durch Zerlegen des molekularen Wasserstoffes zur Erzeugung eines Wasserstoffplasmas zwischen einem Paar von Elektroden, die an eine starke Gleichstromquelle oder an eine Hochfrequenzquelle angeschlossen sind. Zweckmäßigerweise werden Aktivierungsgeräte für die Modifizierungselemente benachbart zu dem Substrat angeordnet, auf dem der Halbleiter niedergeschlagen wird, da die Lebensdauer dieser aktivierten Materialien im allgemeinen relativ kurz ist. Eine andere Methode zur Erzeugung aktivierter Gase besteht darin, die Modifizierungselemente zu bestrahlen, vorzugsweise an der Stelle, an der der amorphe Halbleiter niedergeschlagen wird, und zwar mit einer Strahlungsenergie, wie z. B. ultraviolettem Licht.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren sind wesentliche Reduzierungen in der Dichte der lokalen Zustände, die auch als Rekombinationszentren wirken können, erreichbar durch Verwendung von zwei oder mehr der in den Ansprüchen genannten Modifizierungselemente, die zusammenpassen. Es wird angenommen, daß Fluor und Wasserstoff zusammen die lokalisierten Zustände im Bandabstand auf ein Ausmaß reduzieren, das merklich stärker ist als durch Verwendung von irgendeiner Menge von nur einem dieser Stoffe. So wird angenommen, daß der aktivierte Wasserstoff wirksam ist zur Reduzierung der lokalisierten Zustände im Bandabstand beim oder nahe beim Fermi-Niveau, während das aktivierte Fluor diese Zustände weiterhin reduziert ebenso wie andere Zustände zwischen denjenigen nahe beim Fermi-Niveau und dem Leitungsband. Die elektronegative und die elektropositive Natur dieser Elemente spielt entsprechend eine Rolle bei der Beeinflussung unterschiedlicher Zustände im Bandabstand.

Wie bereits erwähnt, kann in einem amorphen Halbleiterfilm das Fermi-Niveau nicht nahezu vollständig zum Valenzband oder zum Leitungsband verschoben werden, was erforderlich wäre, um einen guten P-N-Übergang zu schaffen, es sei denn, es ist eine sehr niedrige Dichte an den lokalisierten Zuständen vorhanden. Bei der Dotierung von Siliziumhalbleitern, die mittels Glimmentladung aus Silan niedergeschlagen wurden, mit einem Dotierungsmittel mit N-Leitfähigkeit wurde das Fermi-Niveau nur innerhalb von 0,2 eV des Leitungsbandes verschoben, weshalb der Film nicht wirtschaftlich für Solarzellen oder Stromsteuergeräte nutzbar war. Bei einem amorphen Halbleiter entsprechend den Ansprüchen 7 und 8 wird aber bei der Zugabe eines Dotierungsmittels mit N-Leitfähigkeit, z. B. Arsen, zum amorphen Siliziumfilm mit Fluor das Fermi-Niveau bis zu einem Punkt nahe dem Leitungsband verschoben, weil, so wird angenommen, die Zugabe des aktivierten Wasserstoffs die lokalisierten Zustände im oder nahe dem Fermi-Niveau reduziert und die Zugabe von Fluor die Dichte der lokalen Zustände zwischen denjenigen beim oder nahe dem Fermi-Niveau und dem Leitungsband reduziert. Auf diese Weise ist ein amorpher Siliziumfilm mit guter N-Leitfähigkeit erreichbar.

Gemäß dem Anspruch 10 kann ein amorpher Siliziumfilm mit Fluor mit guter P-Leitfähigkeit geschaffen werden. Dabei können neben Fluor die Modifizierungselemente gemäß Anspruch 2 verwendet werden.

Wenn entsprechend dem Anspruch 9 N-Dotierungsmittel bis etwa 1% eingebaut sind, wird eine ausreichend breite Verarmungszone erhalten, was, wie oben erwähnt, für Solarzellen günstig ist.

Amorphe Halbleiter nach den Ansprüchen 11 und 12 haben weiter gesteigerte fotoleitende Eigenschaften. Bei dem amorphen Halbleiter nach Anspruch 13 wird eine hohe Dunkelleitfähigkeit erreicht.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anlage zur Vakuum-Niederschlagung mit Elementen zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. Einlaßöffnungen für die Zufuhr von molekularem Wasserstoff und Fluor sowie Einrichtungen zur Erzeugung von aktiviertem Wasserstoff und Fluor.

Fig. 2 zeigt eine Anlage ähnlich derjenigen nach Fig. 1, wobei die Einrichtung zur Erzeugung von aktiviertem Wasserstoff und Fluor eine Ultraviolett-Lichtquelle umfaßt, die das Substrat während der Niederschlagung des amorphen Halbleiterfilmes bestrahlt, wobei diese Lichtquelle die in Fig. 1 gezeigten Einrichtungen für die Herstellung des aktivierten Wasserstoffs und Fluor ersetzt.

Fig. 3 zeigt die Anlage nach Fig. 1, mit zusätzlichen Einrichtungen zum Dotieren des niedergeschlagenen Siliziumfilmes mit einem Material, das eine N-Leitfähigkeit oder eine P-Leitfähigkeit erzeugt.

Fig. 4 zeigt eine das Niederschlagen des amorphen Halbleiterfilmes und das Aufbringen des aktivierten Wasserstoffs und des Fluors in separaten Arbeitsstufen und separaten Kammern.

Fig. 5 zeigt eine Einrichtung zum Eindiffundieren von aktiviertem Wasserstoff in einen zuvor niedergeschlagenen amorphen Siliziumfilm.

Fig. 6 zeigt im Schnitt ein Ausführungsbeispiel einer Solarzelle zur Erläuterung der Verwendung des amorphen Halbleiterfilmes nach der Erfindung als Fotoleiter.

Fig. 7 zeigt im Schnitt eine Solarzelle mit P-N-Übergang oder P-N-Sperrschicht.

Fig. 8 zeigt im Schnitt einen Fotodetektor.

Fig. 9 zeigt im Schnitt ein elektrostatisches Gerät zur Bilderzeugung.

Fig. 10 zeigt einen P-N-P-Transistor.

Fig. 1 zeigt eine Anlage zur Dampf-Niederschlagung, die allgemein mit 2 bezeichnet ist, wobei es sich um eine konventionelle Anlage handeln kann, die mit Einrichtungen zur Zugabe von aktivierten Modifizierungselementen, im folgenden auch Kompensationsmittel genannt, versehen ist. Diese Anlage umfaßt einen glockenförmigen Behälter 4, der einen evakuierten Raum 4 a umschließt, in welchem ein oder mehr Tiegel oder Töpfe 6 angeordnet sind, die das oder die Elemente enthalten, die auf einem Substrat 7 niedergeschlagen werden, um einen amorphen Halbleiterfilm zu erzeugen. Zweckmäßigerweise enthält der Tiegel 6 anfangs gemahlenes Silizium zur Bildung des amorphen Siliziumfilmes auf dem Substrat 7, das beispielsweise ein Metall, ein kristaliner Halbleiter oder ein anderes Material sein kann, auf welchem der Film niedergeschlagen werden soll. Eine Quelle 8 für einen Elektronenstrahl ist benachbart zu dem Tiegel 6 angeordnet, die gewöhnlich einen erhitzten Draht und eine Strahlablenkeinrichtung (nicht gezeigt) enthält, die einen Elektronenstrahl auf das Silizium im Tiegel 6 richtet, um dieses zu verdampfen. Eine Gleichspannungsquelle 10 liefert eine geeignete hohe Spannung, beispielsweise 10 000 V, wobei ihr positiver Anschluß über eine Steuereinheit 11 und einen Leiter 10 a an den Tiegel 6 und ihr negativer Anschluß über die Steuereinheit 11 und einen Leiter 10 b, an den Draht der Elektronenstrahlquelle 8 gelegt ist. Die Steuereinheit 11 umfaßt Relais od. dgl. zur Unterbrechung der Verbindung der Gleichspannungsquelle 10 mit den Leitern 10 a und 10 b, wenn die Filmdicke auf einer Überwachungseinheit 21 in dem evakuierten Raum 4 a einen gegebenen Wert erreicht, der durch Betätigung einer manuellen Steuerung 25 an einer Steuerplatte 11 a der Steuereinheit 11 einstellbar ist. Die Überwachungs- oder Abtasteinheit 21 hat ein Kabel 23, das zur Steuereinheit 11 führt, die bekannte Mittel enthält, die sowohl auf die Dicke des Filmes, der auf der Einheit 21 niedergeschlagen worden ist als auch auf die Rate der Niederschlagung anspricht. Eine manuelle Steuerung 26 an der Steuerplatte 11 a kann vorgesehen werden, um die gewünschte Niederschlagsrate des Filmes festzulegen, die durch die Stärke des Stromes gesteuert wird, der dem Draht der Elektronenstrahlquelle über einen Leiter 10 c in bekannter Weise zugeführt wird.

Das Substrat 7 wird von einem Substrathalter 14 gehalten, auf welchem eine Heizeinrichtung 15 montiert ist. Ein Kabel 17 liefert Strom an die Heizeinrichtung 15, die die Temperatur des Substrathalters 14 und des Substrates 7 in Übereinstimmung mit einer Temperatur steuert, die an einer manuellen Steuerung 18 an der Steuerplatte 11 a der Steuereinheit 11 eingestellt worden ist.

Der Behälter 4 erstreckt sich, wie dargestellt, aufwärts von einer Basis 12 aus, von der die verschiedenen elektrischen Leitungen und andere Anschlüsse an die einzelnen Komponenten innerhalb des Behälters 4 ausgehen können. Die Basis 12 ist auf einem Gehäuse 27 angebracht, das über eine Leitung 28 an eine Vakuumpumpe 29 angeschlossen ist. Die Vakuumpumpe 29, die kontinuierlich betätigt werden kann, evakuiert den Raum 4 a innerhalb des Gehäuses 4. Der gewünschte Druck für das Gehäuse wird durch einen Steuerknopf 35 an der Steuerplatte 11 a eingestellt. Vorzugsweise wird durch diese Einstellung der Druck gesteuert, auf die der Strom an aktiviertem Wasserstoff und Fluor in das Gehäuse 4 reguliert wird. Wenn der Steuerknopf auf einen Druck im Gehäuse 4 von 1,33-10^-4mbar eingestellt wird, entsteht ein Fluß von Wasserstoff und Fluor in den Raum 4 a derart, daß dieser Druck in dem Gehäuse 4 aufrechterhalten wird, wenn die Vakuumpumpe 29 fortgesetzt arbeitet.

Quellen 30 und 30′ für molekularen Wasserstoff und Fluor sind über entsprechende Leitungen 31 und 31′ an die Steuereinheit 11 angeschlossen. Ein Drucksensor 36 im Gehäuse 4 ist über eine Leitung 38 mit der Steuereinheit 11 verbunden. Strömungsventile 30 a und 30 a′ werden durch die Steuereinheit 11 gesteuert, um den eingestellten Druck im Gehäuse 4 aufrechtzuerhalten. Leitungen 37 und 37′ verlaufen von der Steuereinheit 11 durch die Trägerbasis 12 in den evakuierten Raum 4 a des Gehäuses 4. Die Leitungen 37 und 37′ sind entsprechend mit Einheiten 39 und 39′ zur Erzeugung von aktiviertem Wasserstoff und Fluor verbunden, die den molekularen Wasserstoff und das Fluor entsprechend in aktivierten Wasserstoff und aktiviertes Fluor umwandeln, die atomare und/oder ionisierte Formen dieser Gase sein können. Die Einheiten 39 und 39′ können beheizte Wolframdrähte sein, die die molekularen Gase auf ihre Zerfallstemperaturen erhitzen oder ein Plasma erzeugende Einheiten, die bekannt sind. Aktivierter Wasserstoff und aktiviertes Fluor in ionisierter Form, die aus Plasma gebildet werden, können beschleunigt und in den niederzuschlagenden Film injiziert werden durch Anlegen eines elektrischen Feldes zwischen dem Substrat und der Aktivierungsquelle. In jedem Fall sind die Einheiten 39 und 39′ vorzugsweise in der unmittelbaren Nachbarschaft des Substrates 7 angeordnet, so daß die relativ kurzlebigen aktivierten Gase Wasserstoff und Fluor, die von diesen Geräten geliefert werden, unmittelbar auf das Substrat 7 gerichtet werden, wo der Siliziumfilm niedergeschlagen wird.

Wie oben erwähnt, werden bei der Herstellung geeigneter amorpher Siliziumfilme mit den gewünschten Eigenschaften zur Verwendung in Solarzellen, Stromsteuergeräten mit P-N-Sperrschichten usw., Kompensationsmittel zugegeben, die eine sehr niedrige Dichte an lokalisierten Zuständen im Bandabstand erzeugen, ohne den grundlegenden eigenleitenden Charakter des Filmes zu verändern. Dieses Ergebnis wird erreicht mit relativ kleinen Mengen an aktiviertem Wasserstoff und Fluor, so daß der Druck in dem evakuierten Gehäuse 4 bzw. 4 a ein relativ kleiner Druck, wie z. B. 1,33 bis 10^-4mbar sein kann. Der Druck des Gases im Generator kann höher sein als der Druck im Gehäuse 4, was durch Einstellung der Größe des Auslasses des Generators bewirkt werden kann.

Die Temperatur des Substrates 7 wird eingestellt, um eine maximale Reduzierung der Dichte der lokalen Zustände im Bandabstand des amorphen Halbleiterfilmes zu erzielen. Die Temperatur der Substratoberfläche ist derart, daß sie eine hohe Mobilität der Niederschlagsmaterialien gewährleistet und sie ist vorzugsweise eine Temperatur unterhalb der Kristallisatonstemperatur des Niederschlagsfilmes.

Die Oberfläche des Substrates kann mittels einer Strahlungsenergie bestrahlt werden, um die Mobilität des Niederschlagsmaterials weiter zu steigern, beispielsweise indem eine nicht gezeigte Ultraviolett-Lichtquelle in dem Raum 4 a angeordnet wird. Alternativ können die Einheiten 39 und 39′ nach Fig. 1 durch eine Ultraviolett-Lichtquelle 39″, wie in Fig. 2 gezeigt, ersetzt werden, die eine ultraviolette Strahlungsenergie auf das Substrat 7 richtet. Dieses ultraviolette Licht zerlegt den molekularen Wasserstoff und das molekulare Fluor im Abstand vom und am Substrat 7, um aktivierten Wasserstoff und aktivertes Fluor zu bilden, die in den niederzuschlagenden und sich bildenden amorphen Halbleiterfilm eindiffundieren, der auf dem Substrat kondensiert. Das ultraviolette Licht steigert ferner die Oberflächenbeweglichkeit des Niederschlagsmaterials.

Die dargestellte Anlage zur Dampf-Niederschlagung umfaßt Einrichtungen zum Zugeben von Zusatzelementen, wie z. B. ein Sensibilisierungsmaterial, das die Fotoleitfähigkeit erhöht. Beispiele solcher Sensibilisierungsmaterialien zur Steigerung der Fotoleitfähigkeit sind Zink, Gold, Kupfer, Silber, Mangan od. dgl. Es können auch Dotierungsmittel zugegeben werden, die dem Film im wesentlichen eine P-Leitfähigkeit oder eine N-Leitfähigkeit geben, was für Geräte mit P-N-Sperrschichten erwünscht ist.

Fig. 3 zeigt nun die zusätzlichen Einrichtungen für die Zugabe der Dotierungsmittel zu dem Niederschlagsfilm. Beispielsweise kann ein Dotierungsmittel für N-Leitfähigkeit, wie Phosphor oder Arsen, anfangs zugegeben werden, um das Silizium mit mäßiger N-Leitfähigkeit zu einem Film mit erhöhter N-Leitfähigkeit zu machen, worauf ein Dotierungsmittel für P-Leitfähigkeit, wie Aluminium, Gallium oder Indium, zugegeben wird, um einen guten P-N-Übergang oder eine P-N-Sperrschicht in dem Film zu erzeugen. In dem Gehäuse befindet sich ein Tiegel 6′ zur Aufnahme eines Dotierungsmittels, wie Arsen, das durch Bombardieren eines Elektronenstrahles aus einer Quelle 8′ verdampft wird, die der Quelle 8, wie oben beschrieben, entspricht. Die Rate, mit welcher das Dotierungsmittel in die Atmosphäre des Gehäuses 4 verdampft, die durch die Stärke des Elektronenstrahles, der durch die Quelle 8′ erzeugt wird, bestimmt ist, wird durch eine manuelle Steuerung 41 an der Steuerplatte 11 a eingestellt, die die Stromzufuhr zu dem Draht steuert, der ein Teil dieser Strahlungsquelle ist, um die eingestellte Verdampfungsrate hervorzubringen. Die Verdampfungsrate wird gemessen durch eine Einheit 21′ zur Messung der Filmdicke, auf welche das Dotierungsmaterial abgelagert wird und die ein Signal über eine Leitung 23 abgibt, die von der Einheit 21′ zur Steuereinheit 11 verläuft, wobei das Signal die Rate anzeigt, mit welcher das Dotierungsmaterial auf der Einheit 21′ abgelagert wird.

Nachdem die gewünschte Dicke des amorphen Siliziumfilmes mit dem gewünschten Grad an N-Leitfähigkeit abgelagert worden ist, wird die Verdampfung des Siliziums und des N-Dotierungsmittels beendet und der Tiegel 6′ (oder andere nicht gezeigte Tiegel) mit einem Dotierungsmittel mit P-Leitfähigkeit gefüllt, worauf die Niederschlagung des amorphen Filmes und des Dotierungsmittels fortgesetzt wird wie zuvor, um die Dicke des amorphen Halbleiterfilmes mit dem Bereich an P-Leitfähigkeit zu erhöhen.

Das vorstehend Beschriebene kann in entsprechender Weise auf amorphe Halbleiterfilme mit Hartmatrixen aus Germanium und Siliziumn und Germanium angewandt werden. Diese Hartmatrixen können auch andere Elemente der Gruppe IV, die normale tetraedrische Bindung haben, oder Elemente der Gruppe V, wie Arsen mit normaler dreiwertiger Bindung enthalten. Die amorphen Hartmatrixen können Mischungen oder Legierungen der vorgenannten Elemente und Materialien enthalten, um den Bandabstand für gewünschte physikalische, thermische und optische Zwecke einzustellen, wobei bestimmte Eigenschaften der Matrix unabhängig kompensiert und modifiziert werden können, um die elektronischen Konfigurationen für gewünschte elektronische Zwecke zu bewirken. Beispielsweise kann eine Legierung von Silizium und Kohlenstoff die Temperaturstabilität des Filmes erhöhen. Allgemein werden aus einer Kombination von Elementen aus der Gruppe III einerseits und von Silizium und/oder Germanium andererseits amorphe Halbleitermaterialien mit hoher Temperaturbeständigkeit gebildet, die kompensiert und modifiziert werden können wie beschrieben, um Solarzellen und Stromsteuergeräte mit Temperaturen bis zu 500° C und darüber zu schaffen.

Bei der Herstellung von fotoleitenden Filmen können Silizium enthaltende amorphe Halbleiterfilme, die für Solarzellen geeignet sind, durch die Verdampfungsanlage abgelagert werden und sie können nach Wunsch zusätzlich Arsen oder Selen umfassen, sowie Legierungen aus Kadmium und Schwefel, Legierungen aus Gallium und Arsen, Legierungen aus Arsen und Selen sowie Legierungen aus Arsen und Tellur.

Wenn die amorphen Halbleiterfilme auf Silizium- und/oder Germaniumbasis zwei oder mehr Elemente umfassen, die bei Raumtemperatur fest sind, ist es gewöhnlich erwünscht oder zweckmäßig, jedes Element, das in einem separaten Tiegel angeordnet ist, separat zu verdampfen und die Niederschlagsrate in geeigneter Weise zu steuern, beispielsweise durch Einstellung an der Steuerplatte 11, die in Verbindung mit der Niederschlagsrate und der Dickenmeßeinheit die Dicke und die Zusammensetzung des niedergeschlagenen Filmes steuert.

Während aktivierter Wasserstoff und Fluor sehr vorteilhafte Kompensationsmittel in Verbindung mit der Kompensation der beschriebenen amorphen Halbleiterfilme darstellen, können zusätzlich weitere Kompensationsmittel, beispielsweise Alkalimetalle, insbesondere Lithium und Natrium, seltene Erdmetalle, Übergangsmetalle, wie Vanadium, Kupfer und Zink sowie Kohlenstoff und Chlor verwendet werden.

Obwohl vorgezogen wird, die Kompensationsmittel, die Zusatzelemente und die Dotierungsmittel in den amorphen Halbleiterfilm während seines Niederschlages einzubauen, können die Niederschlagung des amorphen Filmes und die Zufuhr bzw. Zugabe der Kompensationsmittel der Zusatzelemente und der Dotierungsmittel in den Halbleiterfilm in vollständig getrennten Umgebungen ausgeführt werden. Diese kann in bestimmten Anwendungsfällen vorteilhaft sein, weil die Bedingungen für die Injektion solcher Mittel dann vollständig unabhängig von den Bedingungen der Filmablagerung sind. Ferner wenn durch die Niederschlagung aus der Dampfphase ein poröser Film erzeugt wird, kann die Porosität des Filmes in manchen Fällen leichter reduziert werden in einer Umgebung, die vollständig verschieden von derjenigen der Dampfniederschlagung ist. Hierzu wird Bezug auf die Fig. 4 und 5 genommen, die zeigen, daß die amorphe Niederschlagung und die Diffusion des Kompensationsmittels als separate Arbeitsschritte in vollständig verschiedenen Umgebungen durchgeführt werden, wobei die Fig. 5 eine Vorrichtung zur Durchführung der Diffusion der Kompensationsmittel zeigt. Wie dargestellt, ist ein Hochdruckbehälter 46 vorgesehen, der eine Hochdruckkammer 47 mit einer Öffnung 48 am oberen Ende hat. Diese Öffnung 48 ist durch einen Deckel 50 geschlossen, der ein Innengewinde 52 hat, das auf ein entsprechendes Außengewinde des Behälters 46 geschraubt ist. Zur Abdichtung ist ein O-Ring 54 zwischen dem Deckel 50 und der oberen Stirnfläche des Behälters angeordnet. Eine Halteelektrode 58 ist auf einer isolierenden Bodenwand 55 der Kammer 47 montiert. Ein Substrat 62, auf welchem ein amorpher Halbleiterfilm 65 bereits niedergeschlagen worden ist, ist auf der Elektrode 58 angeordnet. Die obere Fläche des Substrats 62 enthält den amorphen Halbleiterfilm 65, der wie nachfolgend beschrieben, kompensiert wird.

Oberhalb des Substrates 62 ist eine Elektrode 60 im Abstand angeordnet. Die Elektroden 58 und 60 sind über Leitungen 64 a und 64 b an eine Gleichspannungs- oder eine Hochfrequenzquelle 64 angeschlossen, die eine Spannung an die Elektroden 58 und 60 legt, um ein aktiviertes Plasma des oder der Kompensationsgase, die in die Kammer 47 eingeführt werden, zu schaffen. In Fig. 5 ist nur das Eindiffundieren der zusätzlich zu Fluor als Kompensationsmittel wirkenden Wasserstoffs beschrieben. Molekularer Wasserstoff wird in die Kammer 47 über eine Einlaßleitung 55 eingeführt, die durch die Kappe 50 verläuft und von einem Tank 65, der molekularen Wasserstoff enthält, kommt und der auf einem sehr hohen Druck, beispielsweise 70 bar gehalten wird. Dieser hohe Druck herrscht somit in der Kammer 47. Die Leitung 55 ist an ein Ventil 61 nahe beim Tank 65 angeschlossen. Ein Druckanzeigegerät 59 ist an die Einlaßleitung 55 jenseits des Ventiles 61 angeschlossen.

Es sind geeignete Mittel vorgesehen, um das Innere der Kammer 47 zu erwärmen, so daß die Substrattemperatur vorzugsweise auf eine Temperatur unterhalb aber nahe bei der Kristallisationstemperatur des Filmes 65 erhöht wird. Als Beispiel sind Windungen eines Heizdrahtes 63 im Boden 55 der Kammer 47 gezeigt, an welche ein nicht gezeigtes Kabel angeschlossen ist, das durch die Wände des Behälters 46 verläuft und an eine Stromquelle angeschlossen ist, um die Kammer zu beheizen.

Die Kombination von hoher Temperatur und Druck zusammen mit einem Plasma aus Wasserstoff, das zwischen den Elektroden 58 und 60 entsteht, führt zu einer Anzahl erwünschter Ergebnisse. Vor allem wird der molekulare Wasserstoff, der in die Kammer 47 eingeleitet wird, zwischen den Elektroden 58 und 60 aktiviert. Der auf diese Weise unter hoher Temperatur und hohem Druck erzeugte aktivierte Wasserstoff diffundiert leicht in den dünnen amorphen Halbleiterfilm ein (der beispielsweise eine Dicke in der Größenordnung von 1µm haben kann). Der hohe Druck und die hohe Temperatur sowie die Diffusion des aktivierten Wasserstoffes in den Halbleiterfilm 65 hinein reduzieren oder eliminieren die poröse Struktur des Filmes. Irgendwelcher molekularer Wasserstoff, der anfang in den amorphen Halbleiterfilm 65 hinein diffundieren sollte, wird ebenfalls durch das elektrische Feld aktiviert, in welchem sich der Film 65 befindet. Der kompensierende und porenreduzierende Effekt des Wasserstoffes in dem amorphen Halbleiterfilm 65 kann weiter gesteigert werden durch Bestrahlung des Filmes 65 mit einer Strahlungsenergie einer ultravioletten Lichtquelle 67, die außerhalb des Behälters 46 dargestellt wird und die ultraviolettes Licht zwischen die Elektroden 58 und 60 richtet durch ein Quarzfenster 68 hindurch, das in der Seitenwand des Behälters 46 eingebaut ist.

Wie beschrieben können somit fotoleitende und leicht modifizierbare amorphe Halbleiterfilme hergestellt werden, in welchen die lokalen Zustände des Bandabstandes wesentlich geringer sind als bisher, die eine stark verbesserte Fotoleitfähigkeit haben sowie einen niedrigen Innenwiderstand oder einen großen Innenwiderstand, je nach Wunsch.

In den Fig. 6 bis 10 sind verschiedene Anwendungen der beschriebenen amorphen Halbleiterfilme dargestellt. Fig. 6 zeigt eine Solarzelle mit Schottky-Sperrschicht in Form eines Teilschnittes. Die dargestellte Solarzelle umfaßt ein Substrat 72 aus einem Material mit guter elektrischer Leitfähigkeit sowohl bei dunklen als auch hellen Bedingungen, sowie mit der Möglichkeit einen ohmischen Kontakt mit dem amorphen Siliziumfilm 65 zu bilden, der wie beschrieben hergestellt ist. Das Substrat 72 kann ein Metall mit niedriger Austrittsarbeit sein, wie Aluminium, Tantal, rostfreier Stahl oder ein anderes Material, das zu dem amorphen Siliziumfilm 65 paßt. Der in der oben beschriebenen Weise kompensierte Siliziumfilm weist eine niedrige Dichte an lokalen Zuständen im Bandabstand von nicht mehr als 10¹⁶ je ccm je eV und vorzugsweise weniger auf. Vorzugsweise besitzt der Film einen Bereich 65 a angrenzend an das Substrat 72, wobei dieser Bereich eine stark dotierte Grenzfläche mit N+-Leitfähigkeit und niedrigem Widerstand zwischen dem Substrat 72 und einem nichtdotierten Bereich 65 b mit starkem Dunkelwiderstand bildet, der eine eigenleitende niedrige N-Leitfähigkeit hat.

Die obere Fläche des amorphen Halbleiterfilmes 65 nach Fig. 6 steht in Verbindung mit einem metallischen Bereich 76, wobei die Grenzfläche zwischen diesem metallischen Bereich 76 und dem amorphen Halbleiterfilm 65 eine Schottky-Sperrschicht bildet. Der Metallbereich 76 ist transparent oder halbtransparent gegenüber solarer Strahlung, er hat gute elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Austrittsarbeit (beispielsweise 4,5 eV oder mehr, und er besteht beispielsweise aus Gold, Platin, Palladium usw.) relativ zu derjenigen des amorphen Halbleiterfilmes 65, der in diesem Beispiel aus Silizium besteht. Der metallische Bereich 76 kann eine einzige Schicht aus einem Metall sein oder er kann aus mehreren Schichten bestehen. Der amorphe Halbleiterfilm 65 kann eine Dicke von etwa 1 µm aufweisen, während der metallische Bereich 76 eine Dicke von etwa 10 nm haben kann, um halbtransparent gegenüber solarer Strahlung zu sein.

Auf der Oberfläche des metallischen Bereichs 76 ist eine Gitterelektrode 84 niedergeschlagen aus einem Metall mit guter elektrischer Leitfähigkeit. Das Gitter kann orthogonal zueinander angeordnete Linien aus leitendem Material aufweisen, die nur einen kleinen Teil der Fläche des Metallbereiches einnehmen, während der Rest der solaren Energie ausgesetzt ist. Beispielsweise kann das Gitter 84 nur etwa 5 bis 10% der Gesamtfläche des Metallbereiches 76 umfassen. Die Gitterelektrode 84 nimmt gleichmäßig Strom aus der Metallschicht 76 auf, um einen guten niedrigen Reihenwiderstand zu gewährleisten.

Eine Antireflexionsschicht 80 kann auf die Gitterelektrode 84 aufgebracht werden sowie ebenso auf die Bereiche der Metallschicht 76 zwischen den Gitterelektroden. Die Antireflexionsschicht 80 hat eine Oberfläche 82, auf welche die solare Strahlung auftrifft. Beispielsweise kann die Antireflexionsschicht 80 eine Dicke in der Größenordnung der Wellenlänge des Maximums der Intensität des Sonnenstrahlungsspektrums aufweisen, geteilt durch das Vierfache des Brechungsindexes der Antireflexionsschicht 80. Wenn die metallische Schicht 76 aus Platin mit einer Dicke von 10 nm besteht, könnte eine geeignete Antireflexionsschicht 80 aus Zirkonoxyd bestehen mit einer Dicke von etwa 50 nm und einem Brechungsindex von 2,1.

An der Grenzfläche zwischen der Metallschicht 76 und dem amorphen Halbleiterfilm 65 wird eine Schottky- Sperrschicht gebildet, die es ermöglicht, daß die Photonen der Solarstrahlung stromträger in dem Film 65 erzeugen, die als Strom durch die Gitterelektrode 84 aufgenommen und gesammelt werden.

Außer der Solarzelle mit Schottky-Barriere nach Fig. 6 gibt es Solarzellen mit anderem Aufbau, die P-N-Sperrschichten in der amorphen Halbleiterschicht verwenden und die durch sukzessiven Niederschlag, Kompensation und Dotierung erzeugt werden. Diese anderen Formen von Solarzellen sind in Fig. 7 dargestellt. Sie umfassen im allgemeinen eine transparente Elektrode 85, durch welche die Solarstrahlung in den Körper der Solarzelle eindringt. Zwischen dieser transparenten Elektrode und einer gegenüberliegenden Elektrode 88 ist ein amorpher Halbleiterfilm 65′, vorzugsweise Silizium, niedergeschlagen, der in der oben beschriebenen Weise kompensiert ist. In diesem amorphen Halbleiterfilm 65′ befinden sich wenigstens zwei benachbarte Bereiche 65 a und 65 b, wo der amorphe Halbleiterfilm entsprechend entgegengesetzt dotierte Bereiche aufweist, wobei der Bereich 65 a′ als Bereich mit N-Leitfähigkeit und der Bereich 65 b′ als Bereich mit P-Leitfähigkeit dargestellt ist. Die Dotierung der Bereiche 65 a und 65 b ist nur ausreichend, um die Fermi- Niveaus zu den Valenz- und Leitungsbändern zu verschieben, so daß die Dunkelleitfähigkeit auf einem niedrigen Wert bleibt. Der Film 65′ hat eine hohe Leitfähigkeit, sowie hochdotierte ohmische Kontaktgrenzbereiche 65 c′ und 65 d′ desselben Leitfähigkeitstyps wie der benachbarte Bereich des Filmes 65′. Die Bereiche 65 c′ und 65 d′ stehen entsprechend in Kontakt mit Elektroden 88 und 85.

Fig. 8 zeigt eine weitere Anwendungsmöglichkeit des beschriebenen amorphen Halbleiterfilmes in einem Fotodetektor, dessen Widerstand mit der auf ihn auftreffenden Lichtmenge veränderlich ist. Der amorphe Halbleiterfilm 65 ist wie beschrieben kompensiert, er hat keine P-N- Sperrschichten wie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und er liegt zwischen einer transparenten Elektrode 86′ und einer Substratelektrode 88′. In einem Fotodetektor ist es erwünscht, eine Mindestdunkelleitfähigkeit zu haben, und somit hat der amorphe Halbleiterfilm 65 einen undotierten und kompensierten Bereich 65 b sowie stark dotierte Bereiche 65 a und 65 c derselben Leitfähigkeit, die einen ohmischen Kontakt niederen Widerstandes mit den Elektroden 88′ und 86′, die ein Substrat für den Film 65 bilden können, bilden.

Fig. 9 zeigt ein elektrostatisches Gerät zur Bilderzeugung bei dem es erwünscht ist, eine niedrige Dunkelleitfähigkeit in einem undotierten amorphen Halbleiterfilm 65″ zu haben, der wie beschrieben kompensiert ist. Diese elektrostatische Einrichtung ist auf einem Substrat 88′ niedergeschlagen.

Fig. 10 zeigt einen P-N-P-Transistor mit äußeren Elektroden 92 und 94 an gegenüberliegenden Flächen eines Filmes 65″′ eines amorphen Halbleitermaterials wie Silizium, das wie beschrieben kompensiert ist. Der amorphe Halbleiterfilm 65″′ hat äußere P-dotierte Bereiche 65 b″′ sowie eine vorzugsweise N-dotierte die Basis bildende Zwischenzone 65 a″′ mit N-Leitfähigkeit. An dem Basisbereich 65 a″′ ist ein Anschluß angebracht.

Die Erfindung ermöglicht somit die praktische Nutzung von amorphen Halbleiterfilmen der beschriebenen Art zur Herstellung einer Vielzahl von Geräten, die aus niedergeschlagenen amorphen Halbleiterfilmen und Metallfilmen hergestellt werden können, was bisher nicht als möglich angesehen wurde, wegen der Schwierigkeit die lokalen Zustände in amorphen Halbleiterfilmen bzw. deren Dichte auf Werte zu reduzieren, bei denen eine ausreichend lange Diffusionslänge, eine gute Dotierung und andere Filmmodifizierungseigenschaften erreicht werden.

Claims (32)

1. Amorpher Halbleiter mit einer amorphen Gastmatrix auf Silizium und/oder Germaniumbasis, in die ein Modifizierungselement eingebaut ist, gekennzeichnet durch die Verwendung von Fluor als Modifizierungselement.

2. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Alkalimetall und/oder ein seltenes Erdmetall als weiteres Modifizierungselement eingebaut ist.

3. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserstoff als weiteres Modifizierungselement eingebaut ist.

4. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Lithium oder Natrium als weiteres Modifizierungselement eingebaut ist.

5. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übergangsmetall und/oder Kohlenstoff als weiteres Modifizierungselement eingebaut ist.

6. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Übergangsmetall Vanadium, Kupfer oder Zink eingebaut ist.

7. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fermi-Niveau der amorphen Gastmatrix durch ein Dotierungsmittel bis zu nahe dem Valenz- oder Leitungsband verschoben ist.

8. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als n-Dotierungsmittel Arsen oder Phosphor in die amorphe Gastmatrix eingebaut ist.

9. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß n-Dotierungsmittel bis etwa 1% eingebaut sind.

10. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als p-Dotierungsmittel Aluminium, Gallium oder Indium in die amorphe Gastmatrix eingebaut ist.

11. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Zusatzelement in die amorphe Gastmatrix eingebaut ist, welches die Lebensdauer der Ladungsträger erhöht.

12. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Zink, Kupfer, Gold, Silber und/oder Mangan als Zusatzelement eingebaut ist.

13. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzelement in der Größenordnung von 5% in die amorphe Gastmatrix eingebaut ist.

14. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Zustandsdichte im Bandabstand von mindestens einem Teil des amorphen Halbleiters auf nicht mehr als 10¹⁶ pro ccm je eV eingestellt ist.

15. Amorpher Halbleiter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Leitfähigkeit eines ohmschen Kontaktes auf nicht kleiner als 10^-1 (Ohm cm)^-1 eingestellt ist.

16. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Chlor als weiteres Modifizierungselement in die amorphe Gastmatrix eingebaut ist.

17. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Gastmatrix als dünne Schicht ausgebildet ist.

18. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen pn-Übergang.

19. Amorpher Halbleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Mehrschichtenaufbau übereinander niedergeschlagener Einzelschichten mit p- und n-Leitfähigkeit.

20. Amorpher Halbleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer n-Schicht und einer Schottky-Sperrschicht eine amorphe Eigenleitungsschicht angeordnet ist.

21. Verwendung eines amorphen Halbleiters nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Fotoleiter.

22. Verwendung eines amorphen Halbleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 20 als Fotodetektor.

23. Verwendung eines amorphen Halbleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 20 als Solarzelle.

24. Verwendung eines amorphen Halbleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 20 als Transistor mit pn-Übergängen.

25. Verwendung eines amorphen Halbleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 20 für eine elektrostatische Bilderzeugungsschicht.

26. Verfahren zur Herstellung eines amorphen Halbleiters nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem die amorphe Gastmatrix auf ein Substrat niedergeschlagen und das Modifizierungselement in die Gastmatrix eingebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Modifizierungselement in einer aktivierten Form auf die Gastmatrix niedergeschlagen und in diese eingebaut wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Modifizierungselement zusammen mit Bestandteilen der Gastmatrix aus der Gas- bzw. Dampfphase im Vakuum niedergeschlagen wird.

28. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Substrat niedergeschlagene Gastmatrix in eine Atmosphäre gebracht, welche sich unter hohem Druck, wie 70 kp/cm², befindet und das Modifizierungselement in aktivierter Form enthält, und dort mit dem Modifizierungselement versehen wird.

29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Modifizierungselement aus einem Plasma niedergeschlagen wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Modifizierungselement und/oder die Gastmatrix durch UV-Licht aktiviert wird.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß Fluor in atomarer bzw. ionisierter Form aufgedampft wird.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch ekennzeichnet, daß das Substrat bei Abscheiden der Gastmatrix auf eine Temperatur von über 200° C und unterhalb der Kristallisationstemperatur der Gastmatrix erwärmt wird.