JP2928016B2 - 透明導電膜の成膜方法 - Google Patents
透明導電膜の成膜方法Info
- Publication number
- JP2928016B2 JP2928016B2 JP4066465A JP6646592A JP2928016B2 JP 2928016 B2 JP2928016 B2 JP 2928016B2 JP 4066465 A JP4066465 A JP 4066465A JP 6646592 A JP6646592 A JP 6646592A JP 2928016 B2 JP2928016 B2 JP 2928016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent conductive
- film
- sputtering
- conductive film
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Description
プレイ装置等に用いられる透明導電膜の成膜方法に関す
る。
透明導電膜材料として、SnO2 、ITOが実用化されて
いる。なかでもSnO2 は安価であり、水素処理による低
抵抗化が可能である。膜製造条件により膜表面の凹凸を
制御する、いわゆるテキスチャ化により有効な光の閉じ
込めを期待できることから、薄膜太陽電池の集電電極と
して広く用いられている。ただCVDによる成膜法が主
体となるため、基板温度を約400 ℃程度にしなければな
らず、たとえばアモルファスシリコン等の材料の上に後
付けで堆積することが不可能であった。
板温度で、水分を含んだ雰囲気中でのスパッタ法によ
り、低抵抗で高透過率の膜特性が得られているが、高価
なInを使用するので電力用太陽電池等の面積の大きいも
のはコスト面での制約がある。このためZnO系材料が再
び見直されてきている。ZnOは従来より圧電材料、ガス
センサ材料として実用化されてきており、弾性表面波デ
バイス、ガス漏れ警報器、バリスタ等の製品が市販され
ている。
っており、欠陥格子の電子との授受(酸化還元反応) に
よりその抵抗率が容易に変化する。すなわち、酸化反応
で抵抗率は増大し、還元反応で低下する。このため、A
l、B等の不純物を添加して低抵抗化、特性安定化を図
っている。N型半導体ZnOの抵抗率は、移動度をμN 、
キャリア密度をNN としたときに次式(1) で与えられ
る。
ができる。高μN 化は結晶性を改善することで、高NN
化は不純物の添加濃度を高めることで実現できる。一
方、もう一つの重要な特性である光透過率は、透過光強
度をI、入射光強度をIO 、吸収係数α、膜厚をt、電
子の電荷をe、波長をλ、屈折率をn、光速をC、電子
の有効質量をm* 、緩和時間をτとしたとき、次の2式
(2)、(3) で表わされる。
は、NN を低減することが重要であることがわかる。こ
のことは、(1) 式によりρを下げるためにNN を高くす
ることと矛盾する。したがって、適当な量の不純物を添
加し、かつ結晶性を悪化させず、高μN を保ことが良く
光を透過させ抵抗率の低い薄膜形成の条件となる。
の適用を考えると電流収集効率より、ρ<1×10-3Ω・
cmが必要である。また光出力電流は透過率に比例するた
め、SnO2 なみの電流を得ようとすると、透過率を90%
程度まで高める必要がある。しかし、不純物としてAl2
O3 を用い、これを2重量%程度添加したZnOでは2×
10-4Ω・cmの抵抗率が得られており、熱的安定性も良い
ため透明導電膜として従来用いられていたが、透過率は
約70%と低かった。
添加したZnOからなり、高透過率で低抵抗率の透明導電
膜の成膜方法を提供することにある。
めに、本発明のよれば、0.5重量パ−セント〜1重量
パ−セントの濃度の酸化アルミニウムを含む酸化亜鉛か
らなるタ−ゲットを用い、水素を含む不活性ガス雰囲気
中でスパッタリングする透明導電膜の成膜方法であっ
て、水素を含む不活性ガス雰囲気中でのスパッタリング
により薄膜を形成する工程と、形成された薄膜を水素を
含む不活性ガス雰囲気にさらす工程とを交互に繰り返す
こととする。ここで、不活性ガスがアルゴンガスである
と好ましい。また、スパッタリングをRFマグネトロン
スパッタリング装置を用いて行うと良い。
とにより高NN 化がはかれるが、Al2 O3 濃度を1重量
%以下に抑えると共にスパッタリング雰囲気中へ水素を
添加することにより低μN 化がはかれる。これで高透過
率が実現する。ただしAl 2 O3 が1重量%より多い場合
に比べて抵抗率は高くなるが、膜堆積と水素を含む不活
性ガス雰囲気中にさらすことによる還元反応を交互に繰
り返すことで、膜中の酸素濃度を低下させることなく水
素を添加することができる。この水素が格子欠陥部の酸
素を補償して伝導に寄与するため膜の抵抗が低減する。
Oターゲツト中のAl2 O3 濃度を0〜2重量%、雰囲気
ガスであるArガス中のH2 濃度を0〜10%迄の範囲で変
え、ガラス基板へのZnO薄膜を形成した。基板温度は15
0 ℃とし、シート抵抗率が10Ωになるように膜厚を調整
した。成膜された透明導電膜の抵抗率と白色光透過率を
タングステンランプを用いて測定した結果を図1、図2
に示す。
3 濃度依存性をAr雰囲気中に含有されたH2 濃度とパラ
メータとして示し、実線11はAr100 %、鎖線12はH2 2
%含有Ar、点線13はH2 10%含有Ar中でスパッタリング
した場合である。図2は白色光透過率のZnOターゲツト
中のAl2 O3 濃度依存性をAr雰囲気中に含有されたH2
濃度とパラメータとして示し、各線に付した符号の示す
条件は図1の同一符号の場合に対応している。
3 濃度2重量%のターゲツトを用い水素無添加の雰囲気
中でスパッタリングした場合は、抵抗率ρ=2×10-4Ω
・cmが得られているが、透過率は73%と低い値を示して
いる。これに対し本発明の実施例のAl2 O3 濃度0.5重
量%あるいは0.8重量%で水素添加の雰囲気中でスパッ
タリングしたときには、透過率は90%になり、SnO2 同
様の特性が得られた。さらに、数秒程度のスパッタリン
グで1分子程度の薄膜を堆積したのち、スパッタリング
チャンバ中の雰囲気にさらす操作を繰り返すことによ
り、抵抗率を2×10-4Ω・cmにまで下げることができ
た。
ィルムに変え、H2 濃度を2%にしてAl2 O3 含有ZnO
ターゲツトを用いて透明導電膜を成膜したところ、ガラ
ス基板上の同等の抵抗率、透過率の膜特性が得られた。
プラスチックフィルムのような熱ダメージに弱い基板上
へのZnO薄膜の形成は、従来はプラズマ収束性の良いD
Cマグネトロンスパッタ法によりのみ可能であったが、
水素添加による低プラズマ温度化により制御性のよいR
Fマグネトロンスパッタ法によるフィルム上への成膜が
可能になった。
ターゲツト中へのAl添加濃度を抑えるスパッタリング雰
囲気中にH2 を加えることにより、SnO2 なみの透過率
をもつ透明導電膜を形成することが可能になった。そし
て、スパッタリング時の雰囲気への水素添加により、プ
ラズマ温度が下げるとともに、成膜と雰囲気中にさらす
ことを交互に繰り返すことにより、Al2 O3 濃度の低下
による抵抗率の上昇も補償することも可能になり、低コ
ストのZnO膜として、太陽電池用の透明導電膜としてば
かりでなく、表示ディスプレイ用の透明導電膜等にも応
用でき、また結露防止用薄膜等にも実用化できる。
抗率との関係をAr中のH2 濃度をパラメータとして示す
線図
光透過率との関係をAr中のH2濃度をパラメータとして
示す線図
Claims (3)
- 【請求項1】0.5重量パ−セント〜1重量パ−セント
の濃度の酸化アルミニウムを含む酸化亜鉛からなるタ−
ゲットを用い、水素を含む不活性ガス雰囲気中でスパッ
タリングする透明導電膜の成膜方法であって、水素を含
む不活性ガス雰囲気中でのスパッタリングにより薄膜を
形成する工程と、形成された薄膜を水素を含む不活性ガ
ス雰囲気にさらす工程とを交互に繰り返すことを特徴と
する透明導電膜の成膜方法。 - 【請求項2】不活性ガスがアルゴンガスである請求項1
記載の透明導電膜の成膜方法。 - 【請求項3】スパッタリングをRFマグネトロンスパッ
タリング装置を用いて行う請求項1あるいは2記載の透
明導電膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4066465A JP2928016B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 透明導電膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4066465A JP2928016B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 透明導電膜の成膜方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05275727A JPH05275727A (ja) | 1993-10-22 |
JP2928016B2 true JP2928016B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=13316563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4066465A Expired - Lifetime JP2928016B2 (ja) | 1992-03-25 | 1992-03-25 | 透明導電膜の成膜方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2928016B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102165559B (zh) * | 2008-09-30 | 2013-09-04 | Lg化学株式会社 | 透明导电层和包括该透明导电层的透明电极 |
JP5647130B2 (ja) * | 2008-10-21 | 2014-12-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated | 透明導電性亜鉛酸化物ディスプレイフィルム及びその製造方法 |
KR101804589B1 (ko) | 2009-12-11 | 2018-01-10 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
DE102009060547A1 (de) * | 2009-12-23 | 2011-06-30 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 | Verfahren zum Beschichten eines Substrats mit aluminiumdotiertem Zinkoxid |
JP5635430B2 (ja) * | 2011-02-02 | 2014-12-03 | 株式会社アルバック | 透明導電膜付き基板、太陽電池及びそれらの製造方法 |
JP2013062185A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ulvac Japan Ltd | 透明導電膜形成方法 |
-
1992
- 1992-03-25 JP JP4066465A patent/JP2928016B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05275727A (ja) | 1993-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4423403A (en) | Transparent conductive films and methods of producing same | |
US5135581A (en) | Light transmissive electrically conductive oxide electrode formed in the presence of a stabilizing gas | |
US5397920A (en) | Light transmissive, electrically-conductive, oxide film and methods of production | |
Haacke | Transparent electrode properties of cadmium stannate | |
US6094292A (en) | Electrochromic window with high reflectivity modulation | |
JP4392477B2 (ja) | 多結晶半導体部材およびその作成方法 | |
Nagatomo et al. | Electrical and optical properties of vacuum-evaporated indium-tin oxide films with high electron mobility | |
JP2000067657A (ja) | 赤外線透過に優れた透明導電膜及びその製造方法 | |
EP0115645A2 (en) | Process for forming passivation film on photoelectric conversion device and the device produced thereby | |
JP4939058B2 (ja) | 透明導電膜の製造方法、及びタンデム型薄膜光電変換装置の製造方法 | |
JP2928016B2 (ja) | 透明導電膜の成膜方法 | |
Bárdoš et al. | Effect of the oxygen absorption on properties of ITO layers | |
US20110084239A1 (en) | Transparent Conducting Oxides and Production Thereof | |
Lakshmanan | Optical and electrical properties of semiconducting cadmium oxide films | |
Peng et al. | Excellent properties of Ga‐doped ZnO film as an alternative transparent electrode for thin‐film solar cells | |
JPH07105166B2 (ja) | フッ素ドープ酸化錫膜及びその低抵抗化方法 | |
Ruth et al. | Aluminum doped zinc oxide thin films deposited by ion beam sputtering | |
US4670334A (en) | Transparent electroconductive film | |
JPH053895B2 (ja) | ||
Dhere et al. | Electro-optical properties of thin indium tin oxide films: Limitations on performance | |
Sihvonen et al. | Transparent indium contacts to CdS | |
JP2000108244A (ja) | 透明導電膜とその製造方法および透明導電膜付き基体 | |
JP3837903B2 (ja) | 透明導電膜とその製造方法 | |
JP3325268B2 (ja) | 透明導電膜の製造方法 | |
JPH0664935B2 (ja) | 透明導電膜およびその形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514 Year of fee payment: 9 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514 Year of fee payment: 13 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |