JPH1187750A - 不純物半導体の製造方法、ｐ型半導体、ｎ型半導体、半導体装置 - Google Patents
不純物半導体の製造方法、ｐ型半導体、ｎ型半導体、半導体装置Info
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- JPH1187750A JPH1187750A JP23983997A JP23983997A JPH1187750A JP H1187750 A JPH1187750 A JP H1187750A JP 23983997 A JP23983997 A JP 23983997A JP 23983997 A JP23983997 A JP 23983997A JP H1187750 A JPH1187750 A JP H1187750A
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- 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
- Y02E10/541—CuInSe2 material PV cells
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ1-X ）（ＳY Ｓｅ1-Y ）
2 （０≦Ｘ、Ｙ≦１）を母材としたｎ型半導体およびｐ
型半導体として導電率の高いものを得る。 【解決手段】ＣｕＩｎＳ2 にＮ（ｐ型不純物）を添加し
てｐ型半導体を得る際に、ＮとともにＴｅ（同族添加
物）を添加する。Ｎは置換されるＳより共有結合半径が
小さく、Ｔｅは置換されるＳより共有結合半径が大き
い。このｐ型半導体の導電率は０．５（Ω・ｃｍ）-1で
あり、Ｎのみを添加した場合の値（０．００６（Ω・ｃ
ｍ）-1）と比較して大きくなる。ガラス基板１、Ｍｏ電
極２、ＮとＴｅを含むｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３、ｎ型Ｃｄ
Ｓ層４、ＩＴＯ電極５からなる層構造の薄膜太陽電池の
変換効率は、１２％と高い値になる。
2 （０≦Ｘ、Ｙ≦１）を母材としたｎ型半導体およびｐ
型半導体として導電率の高いものを得る。 【解決手段】ＣｕＩｎＳ2 にＮ（ｐ型不純物）を添加し
てｐ型半導体を得る際に、ＮとともにＴｅ（同族添加
物）を添加する。Ｎは置換されるＳより共有結合半径が
小さく、Ｔｅは置換されるＳより共有結合半径が大き
い。このｐ型半導体の導電率は０．５（Ω・ｃｍ）-1で
あり、Ｎのみを添加した場合の値（０．００６（Ω・ｃ
ｍ）-1）と比較して大きくなる。ガラス基板１、Ｍｏ電
極２、ＮとＴｅを含むｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３、ｎ型Ｃｄ
Ｓ層４、ＩＴＯ電極５からなる層構造の薄膜太陽電池の
変換効率は、１２％と高い値になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体から
なる母材中に不純物を含有しているｐ型半導体およびｎ
型半導体に関し、特に、太陽電池等の光起電力素子や発
光素子用として十分な性能を有する、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇ
ａ）（Ｓ，Ｓｅ）2 を母材としたｐ型半導体およびｎ型
半導体に関する。
なる母材中に不純物を含有しているｐ型半導体およびｎ
型半導体に関し、特に、太陽電池等の光起電力素子や発
光素子用として十分な性能を有する、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇ
ａ）（Ｓ，Ｓｅ）2 を母材としたｐ型半導体およびｎ型
半導体に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｉｂ−ＩＩＩｂ−ＶＩｂ2 族化合物半導
体は直接遷移型の半導体であるため、太陽電池や発光素
子等の半導体装置を構成する材料として有望である。そ
のうちＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）2 は、光吸収係
数が大きく、バンドギャップが太陽光スペクトルに適し
ていることから、特に薄膜太陽電池材料としての応用が
期待されている。
体は直接遷移型の半導体であるため、太陽電池や発光素
子等の半導体装置を構成する材料として有望である。そ
のうちＣｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）2 は、光吸収係
数が大きく、バンドギャップが太陽光スペクトルに適し
ていることから、特に薄膜太陽電池材料としての応用が
期待されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃｕ
（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）2 に不純物を含有させた従
来のｐ型半導体およびｎ型半導体は導電率が低いため、
ＣｕＩｎＳ2 をベースとした太陽電池およびＣｕＧａＳ
2 をベースとした発光素子として十分な性能を有するも
のは得られていなかった。
（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓｅ）2 に不純物を含有させた従
来のｐ型半導体およびｎ型半導体は導電率が低いため、
ＣｕＩｎＳ2 をベースとした太陽電池およびＣｕＧａＳ
2 をベースとした発光素子として十分な性能を有するも
のは得られていなかった。
【０００４】本発明は、Ｃｕ（Ｉｎ，Ｇａ）（Ｓ，Ｓ
ｅ）2 を母材としたｐ型半導体およびｎ型半導体とし
て、導電性の高いものを提供し、そのようなｐ型半導体
およびｎ型半導体を用いることにより高性能な半導体装
置を実現可能とすることを課題とする。
ｅ）2 を母材としたｐ型半導体およびｎ型半導体とし
て、導電性の高いものを提供し、そのようなｐ型半導体
およびｎ型半導体を用いることにより高性能な半導体装
置を実現可能とすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記の知見を
見いだして本発明に至った。
を解決するために鋭意検討を重ねた結果、下記の知見を
見いだして本発明に至った。
【０００６】すなわち、不純物半導体（ｐ型半導体およ
びｎ型半導体）は、母材である半導体の構成元素の一部
がｐ型不純物（アクセプタ不純物）またはｎ型不純物
（ドナー不純物）で置き換えられたものであるが、添加
された不純物元素とこの不純物元素によって置き換えら
れた母材の構成元素との共有結合半径の差が原因となっ
て、結晶歪み（ストレス）が発生する。
びｎ型半導体）は、母材である半導体の構成元素の一部
がｐ型不純物（アクセプタ不純物）またはｎ型不純物
（ドナー不純物）で置き換えられたものであるが、添加
された不純物元素とこの不純物元素によって置き換えら
れた母材の構成元素との共有結合半径の差が原因となっ
て、結晶歪み（ストレス）が発生する。
【０００７】特に不純物の添加量が多い場合にはこのス
トレスが大きくなるため、結晶欠陥が発生するか、不純
物元素が結晶格子中に入らずに結晶粒界に偏析すること
が生じる。このような結晶欠陥や偏析した不純物によっ
て、キャリア（電子または正孔）の散乱や捕獲が生じて
キャリアの移動度が低下する。その結果、高い導電率が
達成されない。
トレスが大きくなるため、結晶欠陥が発生するか、不純
物元素が結晶格子中に入らずに結晶粒界に偏析すること
が生じる。このような結晶欠陥や偏析した不純物によっ
て、キャリア（電子または正孔）の散乱や捕獲が生じて
キャリアの移動度が低下する。その結果、高い導電率が
達成されない。
【０００８】このような知見から、請求項１の不純物半
導体の製造方法では、化合物半導体からなる母材中に、
ｐ型不純物またはｎ型不純物とともに、同族添加物（母
材の構成元素と同じ族の元素であって母材の構成元素以
外の元素）を含有させる。そして、含有させる不純物の
共有結合半径が当該不純物により置換される母材の構成
元素の共有結合半径より大きい場合には、母材を構成す
るいずれかの元素より共有結合半径の小さい元素を同族
添加物として含有させる。また、含有させる不純物の共
有結合半径が当該不純物により置換される母材の構成元
素の共有結合半径より小さい場合には、母材を構成する
いずれかの元素より共有結合半径の大きい元素を同族添
加物として含有させる。
導体の製造方法では、化合物半導体からなる母材中に、
ｐ型不純物またはｎ型不純物とともに、同族添加物（母
材の構成元素と同じ族の元素であって母材の構成元素以
外の元素）を含有させる。そして、含有させる不純物の
共有結合半径が当該不純物により置換される母材の構成
元素の共有結合半径より大きい場合には、母材を構成す
るいずれかの元素より共有結合半径の小さい元素を同族
添加物として含有させる。また、含有させる不純物の共
有結合半径が当該不純物により置換される母材の構成元
素の共有結合半径より小さい場合には、母材を構成する
いずれかの元素より共有結合半径の大きい元素を同族添
加物として含有させる。
【０００９】含有させる不純物の共有結合半径が当該不
純物により置換される母材の構成元素の共有結合半径よ
り大きい場合には、添加された不純物原子の近くに存在
する原子（母材の構成元素）に負荷がかかってストレス
が生じるが、本発明のように母材を構成するいずれかの
元素より共有結合半径の小さい元素を同族添加物として
含有させることにより、このストレスが打ち消される。
したがって、このストレスに起因する前述の結晶欠陥や
偏析不純物が抑制されるため、キャリアの散乱や捕獲が
防止されてキャリアの移動度が低下しない。
純物により置換される母材の構成元素の共有結合半径よ
り大きい場合には、添加された不純物原子の近くに存在
する原子（母材の構成元素）に負荷がかかってストレス
が生じるが、本発明のように母材を構成するいずれかの
元素より共有結合半径の小さい元素を同族添加物として
含有させることにより、このストレスが打ち消される。
したがって、このストレスに起因する前述の結晶欠陥や
偏析不純物が抑制されるため、キャリアの散乱や捕獲が
防止されてキャリアの移動度が低下しない。
【００１０】含有させる不純物の共有結合半径が当該不
純物により置換される母材の構成元素の共有結合半径よ
り小さい場合には、添加された不純物原子に対してその
近くに存在する原子（母材の構成元素）が近づこうとす
る力によりストレスが生じるが、本発明のように母材を
構成するいずれかの元素より共有結合半径の大きい元素
を同族添加物として含有させることにより、このストレ
スが打ち消される。したがって、このストレスに起因す
る前述の結晶欠陥や偏析不純物が抑制されるため、キャ
リアの散乱や捕獲が防止されてキャリアの移動度が低下
しない。
純物により置換される母材の構成元素の共有結合半径よ
り小さい場合には、添加された不純物原子に対してその
近くに存在する原子（母材の構成元素）が近づこうとす
る力によりストレスが生じるが、本発明のように母材を
構成するいずれかの元素より共有結合半径の大きい元素
を同族添加物として含有させることにより、このストレ
スが打ち消される。したがって、このストレスに起因す
る前述の結晶欠陥や偏析不純物が抑制されるため、キャ
リアの散乱や捕獲が防止されてキャリアの移動度が低下
しない。
【００１１】なお、同族添加物は、ｎ型不純物およびｐ
型不純物とは異なり、母材の構成元素と価電子数が同じ
であるため、キャリアの発生には寄与しない。請求項２
〜１２は、具体的に、母材がＣｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）
（Ｓy Ｓｅ(1 -y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）またはＣｕＩ
ｎＳ2 である場合のｐ型半導体またはｎ型半導体を提供
するものであり、このようなＩｂ−ＩＩＩｂ−ＶＩｂ2
族化合物半導体の場合、ｐ型不純物としてはＩＩａ族元
素および／またはＶｂ族元素が添加され、ｎ型不純物と
してはＩＶｂ族元素および／またはＶＩＩｂ族元素が添
加される。
型不純物とは異なり、母材の構成元素と価電子数が同じ
であるため、キャリアの発生には寄与しない。請求項２
〜１２は、具体的に、母材がＣｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）
（Ｓy Ｓｅ(1 -y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）またはＣｕＩ
ｎＳ2 である場合のｐ型半導体またはｎ型半導体を提供
するものであり、このようなＩｂ−ＩＩＩｂ−ＶＩｂ2
族化合物半導体の場合、ｐ型不純物としてはＩＩａ族元
素および／またはＶｂ族元素が添加され、ｎ型不純物と
してはＩＶｂ族元素および／またはＶＩＩｂ族元素が添
加される。
【００１２】ここで、母材の構成元素であるＣｕ、Ｉ
ｎ、Ｇａ、Ｓ、Ｓｅの共有結合半径Ｒを表１に、ｐ型不
純物として添加される元素の共有結合半径Ｒを表２に、
ｎ型不純物として添加される元素の共有結合半径Ｒを表
３に、同族添加物として添加される元素の共有結合半径
Ｒを表４に示す。なお、表２〜４の「備考」には、各不
純物元素の共有結合半径と置換対象元素（不純物により
置換される母材の構成元素）の共有結合半径との大小関
係を記載した。
ｎ、Ｇａ、Ｓ、Ｓｅの共有結合半径Ｒを表１に、ｐ型不
純物として添加される元素の共有結合半径Ｒを表２に、
ｎ型不純物として添加される元素の共有結合半径Ｒを表
３に、同族添加物として添加される元素の共有結合半径
Ｒを表４に示す。なお、表２〜４の「備考」には、各不
純物元素の共有結合半径と置換対象元素（不純物により
置換される母材の構成元素）の共有結合半径との大小関
係を記載した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【表４】
【００１７】請求項２のｐ型半導体は、Ｃｕ（Ｉｎx Ｇ
ａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）か
らなる母材中に、Ａｓ、Ｓｂ、およびＢｉのうちの少な
くとも一つからなるｐ型不純物とともに、Ｂ、Ａｌ、お
よびＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を含
有していることを特徴とする。すなわち、このｐ型半導
体は、ｐ型不純物として、置換対象元素であるＳおよび
Ｓｅより共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加
物として、置換対象元素であるＧａおよびＩｎまたはＳ
およびＳｅより共有結合半径が小さい元素を含有してい
る。
ａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）か
らなる母材中に、Ａｓ、Ｓｂ、およびＢｉのうちの少な
くとも一つからなるｐ型不純物とともに、Ｂ、Ａｌ、お
よびＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を含
有していることを特徴とする。すなわち、このｐ型半導
体は、ｐ型不純物として、置換対象元素であるＳおよび
Ｓｅより共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加
物として、置換対象元素であるＧａおよびＩｎまたはＳ
およびＳｅより共有結合半径が小さい元素を含有してい
る。
【００１８】請求項３のｐ型半導体は、ＣｕＩｎＳ2 か
らなる母材中に、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、およびＢｉのうちの
少なくとも一つからなるｐ型不純物とともに、Ｂ、Ａ
ｌ、およびＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加
物を含有していることを特徴とする。すなわち、このｐ
型半導体は、ｐ型不純物として、置換対象元素であるＳ
より共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加物と
して、置換対象元素であるＩｎまたはＳより共有結合半
径が小さい元素を含有している。
らなる母材中に、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、およびＢｉのうちの
少なくとも一つからなるｐ型不純物とともに、Ｂ、Ａ
ｌ、およびＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加
物を含有していることを特徴とする。すなわち、このｐ
型半導体は、ｐ型不純物として、置換対象元素であるＳ
より共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加物と
して、置換対象元素であるＩｎまたはＳより共有結合半
径が小さい元素を含有している。
【００１９】請求項４のｐ型半導体は、Ｃｕ（Ｉｎx Ｇ
ａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）か
らなる母材中に、Ｎおよび／またはＢｅからなるｐ型不
純物とともに、同族添加物としてＡｇ、Ｔｌ、およびＴ
ｅのうちの少なくとも一つを含有していることを特徴と
する。すなわち、このｐ型半導体は、ｐ型不純物とし
て、置換対象元素であるＳおよびＳｅまたはＧａおよび
Ｉｎより共有結合半径が小さい元素を含有し、同族添加
物として、置換対象元素であるＣｕまたはＧａおよびＩ
ｎまたはＳおよびＳｅより共有結合半径が大きい元素を
含有している。
ａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）か
らなる母材中に、Ｎおよび／またはＢｅからなるｐ型不
純物とともに、同族添加物としてＡｇ、Ｔｌ、およびＴ
ｅのうちの少なくとも一つを含有していることを特徴と
する。すなわち、このｐ型半導体は、ｐ型不純物とし
て、置換対象元素であるＳおよびＳｅまたはＧａおよび
Ｉｎより共有結合半径が小さい元素を含有し、同族添加
物として、置換対象元素であるＣｕまたはＧａおよびＩ
ｎまたはＳおよびＳｅより共有結合半径が大きい元素を
含有している。
【００２０】請求項５のｐ型半導体は、ＣｕＩｎＳ2 か
らなる母材中に、Ｎ、Ｂｅ、およびＭｇのうちの少なく
とも一つからなるｐ型不純物とともに、Ａｇ、Ｔｌ、お
よびＴｅのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を
含有していることを特徴とする。すなわち、このｐ型半
導体は、ｐ型不純物として、置換対象元素であるＣｕま
たはＳまたはＩｎより共有結合半径が小さい元素を含有
し、同族添加物として、置換対象元素であるＣｕまたは
ＩｎまたはＳより共有結合半径が大きい元素を含有して
いる。
らなる母材中に、Ｎ、Ｂｅ、およびＭｇのうちの少なく
とも一つからなるｐ型不純物とともに、Ａｇ、Ｔｌ、お
よびＴｅのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を
含有していることを特徴とする。すなわち、このｐ型半
導体は、ｐ型不純物として、置換対象元素であるＣｕま
たはＳまたはＩｎより共有結合半径が小さい元素を含有
し、同族添加物として、置換対象元素であるＣｕまたは
ＩｎまたはＳより共有結合半径が大きい元素を含有して
いる。
【００２１】請求項８のｎ型半導体は、Ｃｕ（Ｉｎx Ｇ
ａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）か
らなる母材中に、Ｐｂおよび／またはＩからなるｎ型不
純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およびＯのうちの少なくとも
一つからなる同族添加物を含有していることを特徴とす
る。すなわち、このｎ型半導体は、ｎ型不純物として、
置換対象元素であるＳおよびＳｅまたはＧａおよびＩｎ
より共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加物と
して、置換対象元素であるＧａおよびＩｎまたはＳおよ
びＳｅより共有結合半径が小さい元素を含有している。
ａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）か
らなる母材中に、Ｐｂおよび／またはＩからなるｎ型不
純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およびＯのうちの少なくとも
一つからなる同族添加物を含有していることを特徴とす
る。すなわち、このｎ型半導体は、ｎ型不純物として、
置換対象元素であるＳおよびＳｅまたはＧａおよびＩｎ
より共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加物と
して、置換対象元素であるＧａおよびＩｎまたはＳおよ
びＳｅより共有結合半径が小さい元素を含有している。
【００２２】請求項９のｎ型半導体は、ＣｕＩｎＳ2 か
らなる母材中に、Ｐｂ、Ｉ、およびＢｒのうちの少なく
とも一つからなるｎ型不純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およ
びＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を含有
していることを特徴とする。すなわち、このｎ型半導体
は、ｎ型不純物として、置換対象元素であるＳまたはＩ
ｎより共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加物
として、置換対象元素であるＩｎまたはＳより共有結合
半径が小さい元素を含有している。
らなる母材中に、Ｐｂ、Ｉ、およびＢｒのうちの少なく
とも一つからなるｎ型不純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およ
びＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を含有
していることを特徴とする。すなわち、このｎ型半導体
は、ｎ型不純物として、置換対象元素であるＳまたはＩ
ｎより共有結合半径が大きい元素を含有し、同族添加物
として、置換対象元素であるＩｎまたはＳより共有結合
半径が小さい元素を含有している。
【００２３】請求項１０のｎ型半導体は、Ｃｕ（Ｉｎx
Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2（０≦ｘ，ｙ≦１）
からなる母材中に、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｆ、およびＣｌの
うちの少なくとも一つからなるｎ型不純物とともに、Ａ
ｇ、Ｔｌ、およびＴｅのうちの少なくとも一つからなる
同族添加物を含有していることを特徴とする。すなわ
ち、このｎ型半導体は、ｎ型不純物として、置換対象元
素であるＳおよびＳｅまたはＧａおよびＩｎより共有結
合半径が小さい元素を含有し、同族添加物として、置換
対象元素であるＣｕまたはＧａおよびＩｎまたはＳおよ
びＳｅより共有結合半径が大きい元素を含有している。
Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ(1-y) ）2（０≦ｘ，ｙ≦１）
からなる母材中に、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｆ、およびＣｌの
うちの少なくとも一つからなるｎ型不純物とともに、Ａ
ｇ、Ｔｌ、およびＴｅのうちの少なくとも一つからなる
同族添加物を含有していることを特徴とする。すなわ
ち、このｎ型半導体は、ｎ型不純物として、置換対象元
素であるＳおよびＳｅまたはＧａおよびＩｎより共有結
合半径が小さい元素を含有し、同族添加物として、置換
対象元素であるＣｕまたはＧａおよびＩｎまたはＳおよ
びＳｅより共有結合半径が大きい元素を含有している。
【００２４】請求項１１のｎ型半導体は、ＣｕＩｎＳ2
からなる母材中に、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｆ、および
Ｃｌのうちの少なくとも一つからなるｎ型不純物ととも
に、Ａｇ、Ｔｌ、およびＴｅのうちの少なくとも一つか
らなる同族添加物を含有していることを特徴とする。す
なわち、このｎ型半導体は、ｎ型不純物として、置換対
象元素であるＳまたはＩｎより共有結合半径が小さい元
素を含有し、同族添加物として、置換対象元素であるＣ
ｕまたはＩｎまたはＳより共有結合半径が大きい元素を
含有している。
からなる母材中に、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｆ、および
Ｃｌのうちの少なくとも一つからなるｎ型不純物ととも
に、Ａｇ、Ｔｌ、およびＴｅのうちの少なくとも一つか
らなる同族添加物を含有していることを特徴とする。す
なわち、このｎ型半導体は、ｎ型不純物として、置換対
象元素であるＳまたはＩｎより共有結合半径が小さい元
素を含有し、同族添加物として、置換対象元素であるＣ
ｕまたはＩｎまたはＳより共有結合半径が大きい元素を
含有している。
【００２５】これらのｐ型半導体およびｎ型半導体は、
同族添加物の存在により、同じ量のｎ型不純物もしくは
ｐ型不純物を含有して同族添加物が存在しない場合と比
較して、前述の作用（請求項１の方法による作用）によ
ってストレスが緩和されて結晶性が高くなるため、導電
率が高くなる。
同族添加物の存在により、同じ量のｎ型不純物もしくは
ｐ型不純物を含有して同族添加物が存在しない場合と比
較して、前述の作用（請求項１の方法による作用）によ
ってストレスが緩和されて結晶性が高くなるため、導電
率が高くなる。
【００２６】一方、Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓ
ｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）を母材とし、ｐ型不純
物としてＢｅおよび／またはＭｇを含有させる場合に
は、請求項６のように、同族添加物として、Ｂｅおよび
Ｍｇとの電気陰性度の差が非常に大きいＯを含有させる
ことによっても、結晶性を低下させないで高い導電率の
ｐ型半導体を得ることができる。
ｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）を母材とし、ｐ型不純
物としてＢｅおよび／またはＭｇを含有させる場合に
は、請求項６のように、同族添加物として、Ｂｅおよび
Ｍｇとの電気陰性度の差が非常に大きいＯを含有させる
ことによっても、結晶性を低下させないで高い導電率の
ｐ型半導体を得ることができる。
【００２７】この場合には、同族添加物であるＯが母材
の構成元素であるＳおよび／またはＳｅと容易に置換さ
れるとともに、ｐ型不純物と同族添加物との電気陰性度
の差により両者の間に大きなクーロン力が働くため、Ｏ
の近傍に自然にＢｅおよびＭｇが存在しやすくなる。そ
の結果、同族添加物をともに添加しない場合には偏析し
易かったＢｅおよびＭｇが、結晶格子中に安定して存在
するようになる。
の構成元素であるＳおよび／またはＳｅと容易に置換さ
れるとともに、ｐ型不純物と同族添加物との電気陰性度
の差により両者の間に大きなクーロン力が働くため、Ｏ
の近傍に自然にＢｅおよびＭｇが存在しやすくなる。そ
の結果、同族添加物をともに添加しない場合には偏析し
易かったＢｅおよびＭｇが、結晶格子中に安定して存在
するようになる。
【００２８】なお、ｐ型不純物またはｎ型不純物の含有
量は、請求項７および１２に示すように、同族添加物の
含有量の０．０１〜１００倍であることが好ましく、
０．１〜１０倍であることがより好ましい。
量は、請求項７および１２に示すように、同族添加物の
含有量の０．０１〜１００倍であることが好ましく、
０．１〜１０倍であることがより好ましい。
【００２９】請求項１３に係る発明は、請求項２〜７の
いずれか一つに記載のｐ型半導体および／または請求項
８〜１２のいずれか一つに記載のｎ型半導体を構成材料
として備えていることを特徴とする半導体装置を提供す
る。
いずれか一つに記載のｐ型半導体および／または請求項
８〜１２のいずれか一つに記載のｎ型半導体を構成材料
として備えていることを特徴とする半導体装置を提供す
る。
【００３０】なお、Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓ
ｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）を母材とし、ｐ型不純
物またはｎ型不純物と同族添加物とを含む不純物半導体
は、従来より公知の不純物添加方法を利用して、ｐ型不
純物またはｎ型不純物とともに同族添加物を含有させる
ことによって得ることができる。
ｅ(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）を母材とし、ｐ型不純
物またはｎ型不純物と同族添加物とを含む不純物半導体
は、従来より公知の不純物添加方法を利用して、ｐ型不
純物またはｎ型不純物とともに同族添加物を含有させる
ことによって得ることができる。
【００３１】例えば、薄膜の形態で得る場合には、ＭＢ
Ｅ法やＣＶＤ法により、母材の構成元素とｎ型不純物も
しくはｐ型不純物と同族添加物とを同時に供給して成膜
してもよいし、母材の薄膜をＭＢＥ法やＣＶＤ法によっ
て形成した後、その薄膜に対して、ｎ型不純物もしくは
ｐ型不純物と同族添加物をイオン注入法や熱拡散法で添
加してもよい。このＭＢＥ法やＣＶＤ法で成膜する方法
は、良質な膜が得られることから、主に発光素子などに
利用される単結晶層を形成する方法としてよく用いられ
ている。
Ｅ法やＣＶＤ法により、母材の構成元素とｎ型不純物も
しくはｐ型不純物と同族添加物とを同時に供給して成膜
してもよいし、母材の薄膜をＭＢＥ法やＣＶＤ法によっ
て形成した後、その薄膜に対して、ｎ型不純物もしくは
ｐ型不純物と同族添加物をイオン注入法や熱拡散法で添
加してもよい。このＭＢＥ法やＣＶＤ法で成膜する方法
は、良質な膜が得られることから、主に発光素子などに
利用される単結晶層を形成する方法としてよく用いられ
ている。
【００３２】また、太陽電池の構成材料として好適なＣ
ｕＩｎＳ2 膜の作製方法としては、構成元素を同時に供
給する真空蒸着法と、ＣｕＩｎ合金薄膜またはＣｕ／Ｉ
ｎ積層膜、さらにはＣｕＩｎＳ合金薄膜などを形成した
後、この薄膜をＳ含有雰囲気中で熱処理する硫化法が挙
げられる。
ｕＩｎＳ2 膜の作製方法としては、構成元素を同時に供
給する真空蒸着法と、ＣｕＩｎ合金薄膜またはＣｕ／Ｉ
ｎ積層膜、さらにはＣｕＩｎＳ合金薄膜などを形成した
後、この薄膜をＳ含有雰囲気中で熱処理する硫化法が挙
げられる。
【００３３】真空蒸着法の場合、ＣｕＩｎＳ2 に含有さ
せる添加元素（ｐ型またはｎ型不純物および同族添加
物）として室温で固体のもの（例えば、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｓ
ｂなど）は、通常、元素単体の原料をＫセルに入れて加
熱することにより分子線状にして供給する。また、室温
で固体であって高い蒸気圧を有する元素（例えば、Ｐま
たはＩ等）等のように、元素単体ではその供給量を制御
するのが困難な場合には、母材の構成元素であるＣｕや
Ｉｎもしくは他の添加元素との化合物（ＣｕＩ、ＩｎＰ
などの固体原料）の形態とし、この化合物をＫセルに入
れて加熱することにより分子線状で供給することもでき
る。
せる添加元素（ｐ型またはｎ型不純物および同族添加
物）として室温で固体のもの（例えば、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｓ
ｂなど）は、通常、元素単体の原料をＫセルに入れて加
熱することにより分子線状にして供給する。また、室温
で固体であって高い蒸気圧を有する元素（例えば、Ｐま
たはＩ等）等のように、元素単体ではその供給量を制御
するのが困難な場合には、母材の構成元素であるＣｕや
Ｉｎもしくは他の添加元素との化合物（ＣｕＩ、ＩｎＰ
などの固体原料）の形態とし、この化合物をＫセルに入
れて加熱することにより分子線状で供給することもでき
る。
【００３４】ＣｌはＣｌ2 の形態で、室温で液体である
Ｂｒは真空チャンバの外部で加熱することにより気化さ
せてからＢｒ2 の形態で、それぞれガス状で真空中に供
給する。必要に応じて、このガスを高周波コイルを用い
て活性化することにより、ＣｕＩｎＳ2 薄膜中に添加元
素を取り込まれやすくすることができる。また、前述の
ように母体の構成元素もしくは他の添加元素との化合物
（ＣｕＣｌ、ＩｎＣｌ 3 などの固体原料）の形態とし、
この化合物をＫセルに入れて加熱することにより分子線
状で供給することもできる。
Ｂｒは真空チャンバの外部で加熱することにより気化さ
せてからＢｒ2 の形態で、それぞれガス状で真空中に供
給する。必要に応じて、このガスを高周波コイルを用い
て活性化することにより、ＣｕＩｎＳ2 薄膜中に添加元
素を取り込まれやすくすることができる。また、前述の
ように母体の構成元素もしくは他の添加元素との化合物
（ＣｕＣｌ、ＩｎＣｌ 3 などの固体原料）の形態とし、
この化合物をＫセルに入れて加熱することにより分子線
状で供給することもできる。
【００３５】添加元素をガス状で高濃度で添加しようと
する際には、蒸着中の成長圧力の上昇が問題となるが、
分子線状で供給することによりこの問題は抑制される。
したがって、高品質の薄膜を形成するためには、Ｃｌや
Ｂｒについても、母材の構成元素もしくは他の添加元素
との化合物の形態で供給することが好ましい。
する際には、蒸着中の成長圧力の上昇が問題となるが、
分子線状で供給することによりこの問題は抑制される。
したがって、高品質の薄膜を形成するためには、Ｃｌや
Ｂｒについても、母材の構成元素もしくは他の添加元素
との化合物の形態で供給することが好ましい。
【００３６】硫化法としては、添加元素を含むＣｕＩｎ
（またはＣｕＩｎＳ）合金薄膜を形成した後に、この合
金薄膜を、Ｓを含有する雰囲気中で熱処理する方法があ
る。この場合に、添加元素を含有する合金薄膜を形成す
る方法としては、合金薄膜を形成する際に添加元素のタ
ーゲットからスパッタリングを同時に行う方法、先ず添
加元素の成膜を行い、その上に合金薄膜を成膜して積層
する方法、先ず合金薄膜の成膜を行い、その上に添加元
素の成膜を行って積層する方法、合金（Ｃｕ、Ｉｎ，Ｃ
ｕＩｎ、ＣｕＩｎＳなど）に添加元素を添加したターゲ
ットからスパッタリングによる成膜を行う方法が挙げら
れる。
（またはＣｕＩｎＳ）合金薄膜を形成した後に、この合
金薄膜を、Ｓを含有する雰囲気中で熱処理する方法があ
る。この場合に、添加元素を含有する合金薄膜を形成す
る方法としては、合金薄膜を形成する際に添加元素のタ
ーゲットからスパッタリングを同時に行う方法、先ず添
加元素の成膜を行い、その上に合金薄膜を成膜して積層
する方法、先ず合金薄膜の成膜を行い、その上に添加元
素の成膜を行って積層する方法、合金（Ｃｕ、Ｉｎ，Ｃ
ｕＩｎ、ＣｕＩｎＳなど）に添加元素を添加したターゲ
ットからスパッタリングによる成膜を行う方法が挙げら
れる。
【００３７】また、ＣｕＩｎ（またはＣｕＩｎＳ）合金
薄膜をＳ含有ガス雰囲気中で硫化する際に、Ｓ含有ガス
と同時にガス状の添加ガスを供給して、前記合金薄膜中
に添加元素を添加する方法もある。
薄膜をＳ含有ガス雰囲気中で硫化する際に、Ｓ含有ガス
と同時にガス状の添加ガスを供給して、前記合金薄膜中
に添加元素を添加する方法もある。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て、具体的な実施例を用いて説明する。 〔実施例１〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｎ（ｐ型不純物）およびＴｅ（同族添加物）を含有する
ＣｕＩｎＳ2 層を、以下のようにして形成した。
て、具体的な実施例を用いて説明する。 〔実施例１〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｎ（ｐ型不純物）およびＴｅ（同族添加物）を含有する
ＣｕＩｎＳ2 層を、以下のようにして形成した。
【００３９】先ず、ガラス基板上およびＭｏ層上にそれ
ぞれ、ＮおよびＴｅを含有するＣｕＩｎ合金層を形成し
た。この合金層は、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＴｅの各ターゲ
ットを用い、Ｎ2 ＋Ａｒ混合ガス（Ｎ2 濃度２％）雰囲
気中で、同時スパッタリングを行うことにより形成し
た。このスパッタリング中には基板の加熱を行わなかっ
た。次に、このＮおよびＴｅを含有するＣｕＩｎ合金膜
を、温度５５０℃のＨ2Ｓ＋Ａｒ混合ガス（Ｈ2 Ｓ濃度
５％）雰囲気中で熱処理することにより、ＮおよびＴｅ
を含有するＣｕＩｎＳ2 層を得た。
ぞれ、ＮおよびＴｅを含有するＣｕＩｎ合金層を形成し
た。この合金層は、Ｃｕ、Ｉｎ、およびＴｅの各ターゲ
ットを用い、Ｎ2 ＋Ａｒ混合ガス（Ｎ2 濃度２％）雰囲
気中で、同時スパッタリングを行うことにより形成し
た。このスパッタリング中には基板の加熱を行わなかっ
た。次に、このＮおよびＴｅを含有するＣｕＩｎ合金膜
を、温度５５０℃のＨ2Ｓ＋Ａｒ混合ガス（Ｈ2 Ｓ濃度
５％）雰囲気中で熱処理することにより、ＮおよびＴｅ
を含有するＣｕＩｎＳ2 層を得た。
【００４０】得られたＣｕＩｎＳ2 層の膜厚を段差計に
より測定したところ２．０μｍであった。また、ガラス
基板上に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定し
たところ、０．５（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｐ
型であった。
より測定したところ２．０μｍであった。また、ガラス
基板上に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定し
たところ、０．５（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｐ
型であった。
【００４１】このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＮおよびＴｅ
の濃度を、２次イオン質量分析装置（日立製作所（株）
製ＩＭＡ−３）を用いて測定したところ、Ｎがおよそ５
×１０18（ｃｍ-3）、Ｔｅがおよそ５×１０18（ｃ
ｍ-3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量は同族
添加物の含有量の約１倍であった。
の濃度を、２次イオン質量分析装置（日立製作所（株）
製ＩＭＡ−３）を用いて測定したところ、Ｎがおよそ５
×１０18（ｃｍ-3）、Ｔｅがおよそ５×１０18（ｃ
ｍ-3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量は同族
添加物の含有量の約１倍であった。
【００４２】また、Ｍｏ層を介してＣｕＩｎＳ2 層が形
成されたガラス基板には、ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層の上に、
ｎ型ＣｄＳ層を溶液成長法により形成し、さらにその上
に、透明電極層であるＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）
層をＲＦスパッタリング法により形成した。これによ
り、図１に示すような、ガラス基板１の上に、Ｍｏ電極
２、ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３、ｎ型ＣｄＳ層４、ＩＴＯ電
極５をこの順に有する層構造の薄膜太陽電池を作製し
た。ｎ型ＣｄＳ層４の膜厚は８０ｎｍ、ＩＴＯ電極５の
膜厚は０．８μｍであった。
成されたガラス基板には、ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層の上に、
ｎ型ＣｄＳ層を溶液成長法により形成し、さらにその上
に、透明電極層であるＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）
層をＲＦスパッタリング法により形成した。これによ
り、図１に示すような、ガラス基板１の上に、Ｍｏ電極
２、ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３、ｎ型ＣｄＳ層４、ＩＴＯ電
極５をこの順に有する層構造の薄膜太陽電池を作製し
た。ｎ型ＣｄＳ層４の膜厚は８０ｎｍ、ＩＴＯ電極５の
膜厚は０．８μｍであった。
【００４３】この太陽電池の変換効率をソーラーシミュ
レータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定した
ところ１２％であった。 〔実施例２〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
スパッタリングの際のＴｅの供給量が実施例１の２００
倍程度としたこと以外は、実施例１とすべて同じにし
て、Ｎ（ｐ型不純物）およびＴｅ（同族添加物）を含有
するＣｕＩｎＳ2 層を形成した。
レータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定した
ところ１２％であった。 〔実施例２〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
スパッタリングの際のＴｅの供給量が実施例１の２００
倍程度としたこと以外は、実施例１とすべて同じにし
て、Ｎ（ｐ型不純物）およびＴｅ（同族添加物）を含有
するＣｕＩｎＳ2 層を形成した。
【００４４】得られたＣｕＩｎＳ2 層の膜厚を段差計に
より測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板上
に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したとこ
ろ、０．０８（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｐ型で
あった。
より測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板上
に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したとこ
ろ、０．０８（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｐ型で
あった。
【００４５】このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＮおよびＴｅ
の濃度を、実施例１と同様にして測定したところ、Ｎが
およそ５×１０18（ｃｍ-3）、Ｔｅがおよそ１×１０21
（ｃｍ-3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量は
同族添加物の含有量の約０．００５倍であった。
の濃度を、実施例１と同様にして測定したところ、Ｎが
およそ５×１０18（ｃｍ-3）、Ｔｅがおよそ１×１０21
（ｃｍ-3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量は
同族添加物の含有量の約０．００５倍であった。
【００４６】また、Ｍｏ層を介してＣｕＩｎＳ2 層が形
成されたガラス基板には、ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３の上
に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、ＩＴＯ電
極５を順次形成することにより、図１に示す層構成の薄
膜太陽電池を作製した。
成されたガラス基板には、ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３の上
に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、ＩＴＯ電
極５を順次形成することにより、図１に示す層構成の薄
膜太陽電池を作製した。
【００４７】この太陽電池の変換効率をソーラーシミュ
レータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定した
ところ９．５％であった。この実施例２において、ｐ型
不純物の含有量は同族添加物の含有量の約０．００５倍
であり、「ｐ型不純物もしくはｎ型不純物の含有量は同
族添加物の含有量の０．０１〜１００倍である」という
限定から外れるため、約１倍である実施例１と比較して
導電率および変換効率は若干小さくなっている。 〔比較例１〕Ｎ（ｐ型不純物）のみを同じ量だけ添加
し、同族添加物を添加しなかったこと以外は実施例１と
同様にしてスパッタリングおよび熱処理を行うことによ
り、ｐ型不純物としてＮを含有する従来のｐ型ＣｕＩｎ
Ｓ2 層を形成した。
レータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定した
ところ９．５％であった。この実施例２において、ｐ型
不純物の含有量は同族添加物の含有量の約０．００５倍
であり、「ｐ型不純物もしくはｎ型不純物の含有量は同
族添加物の含有量の０．０１〜１００倍である」という
限定から外れるため、約１倍である実施例１と比較して
導電率および変換効率は若干小さくなっている。 〔比較例１〕Ｎ（ｐ型不純物）のみを同じ量だけ添加
し、同族添加物を添加しなかったこと以外は実施例１と
同様にしてスパッタリングおよび熱処理を行うことによ
り、ｐ型不純物としてＮを含有する従来のｐ型ＣｕＩｎ
Ｓ2 層を形成した。
【００４８】このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層の導電率を実施例
１と同様にして測定したところ、０．００６（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であった。また、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＮ
の濃度を実施例１と同様にして測定したところ、およそ
５×１０18（ｃｍ-3）であった。
１と同様にして測定したところ、０．００６（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であった。また、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＮ
の濃度を実施例１と同様にして測定したところ、およそ
５×１０18（ｃｍ-3）であった。
【００４９】また、Ｍｏ層を介してｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ５％であった。 〔実施例３〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｂｅ（ｐ型不純物）およびＯ（同族添加物）を含有する
ＣｕＩｎＳ2 層を、以下のようにして形成した。
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ５％であった。 〔実施例３〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｂｅ（ｐ型不純物）およびＯ（同族添加物）を含有する
ＣｕＩｎＳ2 層を、以下のようにして形成した。
【００５０】先ず、ＢｅおよびＯを含有するＣｕＩｎＳ
ターゲットを以下のようにして作製した。すなわち、先
ず、Ｃｕ2 Ｓ粉末とＩｎ2 Ｓ3 粉末とを（Ｃｕ／Ｉｎ）
がモル比で１．０となるように混合する。次に、この混
合粉末を、Ｈ2 Ｓ＋Ａｒ混合ガス（Ｈ2 Ｓ濃度１０％）
雰囲気中で焼成することにより、ＣｕＩｎＳ2 粉末を得
る。このＣｕＩｎＳ2 粉末とＢｅＯ粉末を混合してプレ
ス成形する。
ターゲットを以下のようにして作製した。すなわち、先
ず、Ｃｕ2 Ｓ粉末とＩｎ2 Ｓ3 粉末とを（Ｃｕ／Ｉｎ）
がモル比で１．０となるように混合する。次に、この混
合粉末を、Ｈ2 Ｓ＋Ａｒ混合ガス（Ｈ2 Ｓ濃度１０％）
雰囲気中で焼成することにより、ＣｕＩｎＳ2 粉末を得
る。このＣｕＩｎＳ2 粉末とＢｅＯ粉末を混合してプレ
ス成形する。
【００５１】次に、このターゲットを用いてＡｒガス雰
囲気中でスパッタすることにより、ガラス基板上および
Ｍｏ層上にそれぞれ、ＢｅおよびＯを含有するＣｕＩｎ
Ｓ合金層を形成した。このスパッタリングは、基板温度
を２５０℃として行った。次に、このＢｅおよびＯを含
有するＣｕＩｎＳ合金膜を、温度５５０℃、Ｈ2 Ｓ＋Ａ
ｒ混合ガス（Ｈ2 Ｓ濃度５％）雰囲気中で熱処理すると
により、ＢｅおよびＯを含有するＣｕＩｎＳ2 層を得
た。
囲気中でスパッタすることにより、ガラス基板上および
Ｍｏ層上にそれぞれ、ＢｅおよびＯを含有するＣｕＩｎ
Ｓ合金層を形成した。このスパッタリングは、基板温度
を２５０℃として行った。次に、このＢｅおよびＯを含
有するＣｕＩｎＳ合金膜を、温度５５０℃、Ｈ2 Ｓ＋Ａ
ｒ混合ガス（Ｈ2 Ｓ濃度５％）雰囲気中で熱処理すると
により、ＢｅおよびＯを含有するＣｕＩｎＳ2 層を得
た。
【００５２】得られたＣｕＩｎＳ2 層の膜厚を段差計に
より測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板上
に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したとこ
ろ、０．２（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｐ型であ
った。このｐ型ＣｕＩｎＳ2層中のＢｅおよびＯの濃度
を、実施例１と同様にして測定したところ、Ｂｅがおよ
そ５×１０18（ｃｍ-3）、Ｏがおよそ５×１０18（ｃｍ
-3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量は同族添
加物の含有量の約１倍であった。
より測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板上
に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したとこ
ろ、０．２（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｐ型であ
った。このｐ型ＣｕＩｎＳ2層中のＢｅおよびＯの濃度
を、実施例１と同様にして測定したところ、Ｂｅがおよ
そ５×１０18（ｃｍ-3）、Ｏがおよそ５×１０18（ｃｍ
-3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量は同族添
加物の含有量の約１倍であった。
【００５３】また、Ｍｏ層を介してｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ１０．５％であった。〔比較例
２〕Ｂｅのみを含有するＣｕＩｎＳターゲットを用いた
（すなわち、ターゲットを作製する際にＢｅＯ粉末の代
わりにＢｅ粉末を用いた）こと以外は実施例３と同様に
してスパッタリングを行うことにより、ｐ型不純物とし
てＢｅを含有する従来のｐ型ＣｕＩｎＳ2 層を形成し
た。
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ１０．５％であった。〔比較例
２〕Ｂｅのみを含有するＣｕＩｎＳターゲットを用いた
（すなわち、ターゲットを作製する際にＢｅＯ粉末の代
わりにＢｅ粉末を用いた）こと以外は実施例３と同様に
してスパッタリングを行うことにより、ｐ型不純物とし
てＢｅを含有する従来のｐ型ＣｕＩｎＳ2 層を形成し
た。
【００５４】このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層の導電率を実施例
１と同様にして測定したところ、０．００４（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であった。このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＢｅの濃
度を実施例１と同様にして測定したところ、およそ５×
１０18（ｃｍ-3）であった。
１と同様にして測定したところ、０．００４（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であった。このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＢｅの濃
度を実施例１と同様にして測定したところ、およそ５×
１０18（ｃｍ-3）であった。
【００５５】また、Ｍｏ層を介してｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ５％であった。 〔実施例４〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｓｂ（ｐ型不純物）およびＡｌ（同族添加物）を含有す
るＣｕＩｎＳ2 層を真空蒸着法で形成した。Ｃｕ、Ｉ
ｎ、Ｓ、Ｓｂ、およびＡｌは元素単体で、それぞれＫセ
ル内で加熱することにより分子線状にして基板に供給し
た。また、成長中の基板温度は５５０℃とした。
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ５％であった。 〔実施例４〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｓｂ（ｐ型不純物）およびＡｌ（同族添加物）を含有す
るＣｕＩｎＳ2 層を真空蒸着法で形成した。Ｃｕ、Ｉ
ｎ、Ｓ、Ｓｂ、およびＡｌは元素単体で、それぞれＫセ
ル内で加熱することにより分子線状にして基板に供給し
た。また、成長中の基板温度は５５０℃とした。
【００５６】形成されたＣｕＩｎＳ2 層の膜厚を段差計
により測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板
上に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したと
ころ、０．４（Ω-1・ｃｍ-1）であり、また、伝導型は
ｐ型であった。
により測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板
上に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したと
ころ、０．４（Ω-1・ｃｍ-1）であり、また、伝導型は
ｐ型であった。
【００５７】このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＳｂおよびＡ
ｌの濃度を実施例１と同様に測定したところ、Ｓｂがお
よそ５×１０18（ｃｍ-3）、Ａｌがおよそ５×１０
18（ｃｍ -3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量
は同族添加物の含有量の約１倍であった。
ｌの濃度を実施例１と同様に測定したところ、Ｓｂがお
よそ５×１０18（ｃｍ-3）、Ａｌがおよそ５×１０
18（ｃｍ -3）であった。すなわち、ｐ型不純物の含有量
は同族添加物の含有量の約１倍であった。
【００５８】また、Ｍｏ層を介してｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製したこの太陽電池の変換効率を
ソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ
2 ）で測定したところ１１．５％であった。 〔比較例３〕Ｓｂ（ｐ型不純物）のみを同じ量だけ添加
し、同族添加物を添加しなかったこと以外は実施例４と
同様にして真空蒸着を行うことにより、ｐ型不純物とし
てＳｂを含有する従来のｐ型ＣｕＩｎＳ2 層を形成し
た。
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製したこの太陽電池の変換効率を
ソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ
2 ）で測定したところ１１．５％であった。 〔比較例３〕Ｓｂ（ｐ型不純物）のみを同じ量だけ添加
し、同族添加物を添加しなかったこと以外は実施例４と
同様にして真空蒸着を行うことにより、ｐ型不純物とし
てＳｂを含有する従来のｐ型ＣｕＩｎＳ2 層を形成し
た。
【００５９】このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層の導電率を実施例
１と同様にして測定したところ、０．００５（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であった。このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＳｂの濃
度を実施例１と同様にして測定したところ、およそ５×
１０18（ｃｍ-3）であった。
１と同様にして測定したところ、０．００５（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であった。このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＳｂの濃
度を実施例１と同様にして測定したところ、およそ５×
１０18（ｃｍ-3）であった。
【００６０】また、Ｍｏ層を介してｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ５％であった。 〔実施例５〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｉ（ｎ型不純物）およびＡｌ（同族添加物）を含有する
ＣｕＩｎＳ2 層を真空蒸着法で形成した。Ｃｕ、Ｉｎ、
ＳおよびＡｌは元素単体で、ＩはＣｕＩの形態で、それ
ぞれＫセル内で加熱することにより分子線状にして基板
に供給した。また、成長中の基板温度は５５０℃とし
た。
が形成されたガラス基板には、このｐ型ＣｕＩｎＳ2 層
３の上に、実施例１と同様にして、ｎ型ＣｄＳ層４、Ｉ
ＴＯ電極５を順次形成することにより、図１に示す層構
成の薄膜太陽電池を作製した。この太陽電池の変換効率
をソーラーシミュレータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃ
ｍ2 ）で測定したところ５％であった。 〔実施例５〕同一のガラス基板を用意し、その一方には
直接、他方には１μｍの厚さのＭｏをコートした上に、
Ｉ（ｎ型不純物）およびＡｌ（同族添加物）を含有する
ＣｕＩｎＳ2 層を真空蒸着法で形成した。Ｃｕ、Ｉｎ、
ＳおよびＡｌは元素単体で、ＩはＣｕＩの形態で、それ
ぞれＫセル内で加熱することにより分子線状にして基板
に供給した。また、成長中の基板温度は５５０℃とし
た。
【００６１】得られたＣｕＩｎＳ2 層の膜厚を段差計に
より測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板上
に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したとこ
ろ、３．０（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｎ型であ
った。
より測定したところ２．０μｍであった。ガラス基板上
に直接形成したＣｕＩｎＳ2 層の導電率を測定したとこ
ろ、３．０（Ω-1・ｃｍ-1）であり、伝導型はｎ型であ
った。
【００６２】このｎ型ＣｕＩｎＳ2 層中のＩおよびＡｌ
の濃度を実施例１と同様に測定したところ、Ｉがおよそ
５×１０19（ｃｍ-3）、Ａｌがおよそ５×１０19（ｃｍ
-3）であった。すなわち、ｎ型不純物の含有量は同族添
加物の含有量の約１倍であった。 〔実施例６〕図２に示すようなｐｎホモ接合型の薄膜太
陽電池を以下の手順で作製した。
の濃度を実施例１と同様に測定したところ、Ｉがおよそ
５×１０19（ｃｍ-3）、Ａｌがおよそ５×１０19（ｃｍ
-3）であった。すなわち、ｎ型不純物の含有量は同族添
加物の含有量の約１倍であった。 〔実施例６〕図２に示すようなｐｎホモ接合型の薄膜太
陽電池を以下の手順で作製した。
【００６３】先ず、ガラス基板１の上にＭｏ電極２をコ
ートし、その上に、実施例４と同様にして真空蒸着法に
よりｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３を形成した。すなわち、Ｃ
ｕ、Ｉｎ、Ｓ、ＳｂおよびＡｌは元素単体で、それぞれ
Ｋセル内で加熱することにより分子線状にして基板に供
給した。これにより、導電率が０．４（Ω-1・ｃｍ-1）
であり、Ｓｂ濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）、Ａｌ
濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）であるｐ型ＣｕＩｎ
Ｓ2 層３を形成した。
ートし、その上に、実施例４と同様にして真空蒸着法に
よりｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３を形成した。すなわち、Ｃ
ｕ、Ｉｎ、Ｓ、ＳｂおよびＡｌは元素単体で、それぞれ
Ｋセル内で加熱することにより分子線状にして基板に供
給した。これにより、導電率が０．４（Ω-1・ｃｍ-1）
であり、Ｓｂ濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）、Ａｌ
濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）であるｐ型ＣｕＩｎ
Ｓ2 層３を形成した。
【００６４】その後、ｐ型不純物であるＳｂの供給のみ
を止めて、ｎ型不純物であるＩを、ＣｕＩの形態で実施
例５と同じ条件で供給することにより、ｐ型ＣｕＩｎＳ
2 層３の上に、導電率が３．０（Ω-1・ｃｍ-1）であ
り、Ｉの濃度がおよそ５×１０ 19（ｃｍ-3）、Ａｌ濃度
がおよそ５×１０19（ｃｍ-3）であるｎ型ＣｕＩｎＳ2
層６を形成した。すなわち、ＣｕＩｎＳ2 を母材とする
ｐｎホモ接合を形成する両半導体層を、同一の真空装置
内で連続的に作製した。ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３の厚さは
２．０μｍ、ｎ型ＣｕＩｎＳ2 層６の厚さは０．２μｍ
とした。
を止めて、ｎ型不純物であるＩを、ＣｕＩの形態で実施
例５と同じ条件で供給することにより、ｐ型ＣｕＩｎＳ
2 層３の上に、導電率が３．０（Ω-1・ｃｍ-1）であ
り、Ｉの濃度がおよそ５×１０ 19（ｃｍ-3）、Ａｌ濃度
がおよそ５×１０19（ｃｍ-3）であるｎ型ＣｕＩｎＳ2
層６を形成した。すなわち、ＣｕＩｎＳ2 を母材とする
ｐｎホモ接合を形成する両半導体層を、同一の真空装置
内で連続的に作製した。ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３の厚さは
２．０μｍ、ｎ型ＣｕＩｎＳ2 層６の厚さは０．２μｍ
とした。
【００６５】次いで、このｎ型ＣｕＩｎＳ2 層６の上
に、実施例１と同様にしてＩＴＯ電極５を形成した。こ
の太陽電池の変換効率をソーラーシミュレータ（ＡＭ
１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定したところ１２．
５％であった。 〔比較例４〕Ｉ（ｎ型不純物）のみを同じ量添加し、同
族添加物を添加しなかったこと以外は実施例５と同様に
して真空蒸着を行うことにより、ｎ型不純物としてＩを
含有する従来のｎ型ＣｕＩｎＳ2 層を形成した。
に、実施例１と同様にしてＩＴＯ電極５を形成した。こ
の太陽電池の変換効率をソーラーシミュレータ（ＡＭ
１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定したところ１２．
５％であった。 〔比較例４〕Ｉ（ｎ型不純物）のみを同じ量添加し、同
族添加物を添加しなかったこと以外は実施例５と同様に
して真空蒸着を行うことにより、ｎ型不純物としてＩを
含有する従来のｎ型ＣｕＩｎＳ2 層を形成した。
【００６６】このｎ型ＣｕＩｎＳ2 層の導電率を実施例
１と同様にして測定したところ、０．０５（Ω-1・ｃｍ
-1）であった。ＣｕＩｎＳ2 層中のＩの濃度を実施例１
と同様にして測定したところ、およそ５×１０19（ｃｍ
-3）であった。 〔比較例５〕図２に示すようなｐｎホモ接合型の薄膜太
陽電池であって、ｎ型ＣｕＩｎＳ2層６の構成が異なる
こと以外は実施例６と同じものを作製した。
１と同様にして測定したところ、０．０５（Ω-1・ｃｍ
-1）であった。ＣｕＩｎＳ2 層中のＩの濃度を実施例１
と同様にして測定したところ、およそ５×１０19（ｃｍ
-3）であった。 〔比較例５〕図２に示すようなｐｎホモ接合型の薄膜太
陽電池であって、ｎ型ＣｕＩｎＳ2層６の構成が異なる
こと以外は実施例６と同じものを作製した。
【００６７】すなわち、先ず、ガラス基板１上に形成さ
れたＭｏ電極２の上に、実施例６と同様にして真空蒸着
法によりｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３を形成した後、ｐ型不純
物であるＳｂの供給と同族添加物であるＡｌの供給を止
めて、ｎ型不純物であるＩのみをＣｕＩの形態で実施例
５と同じ条件で供給した。
れたＭｏ電極２の上に、実施例６と同様にして真空蒸着
法によりｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３を形成した後、ｐ型不純
物であるＳｂの供給と同族添加物であるＡｌの供給を止
めて、ｎ型不純物であるＩのみをＣｕＩの形態で実施例
５と同じ条件で供給した。
【００６８】これにより、導電率が０．４（Ω-1・ｃｍ
-1）であって、Ｓｂ濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）
で、Ａｌ濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）であるｐ型
ＣｕＩｎＳ2 層３の上に、導電率が０．０５（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であり、Ｉ濃度が５×１０19（ｃｍ-3）であって
同族添加物を含まないｎ型ＣｕＩｎＳ2 層６を形成し
た。ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３の厚さは２．０μｍ、ｎ型Ｃ
ｕＩｎＳ2 層６の厚さは０．２μｍとした。
-1）であって、Ｓｂ濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）
で、Ａｌ濃度がおよそ５×１０18（ｃｍ-3）であるｐ型
ＣｕＩｎＳ2 層３の上に、導電率が０．０５（Ω-1・ｃ
ｍ-1）であり、Ｉ濃度が５×１０19（ｃｍ-3）であって
同族添加物を含まないｎ型ＣｕＩｎＳ2 層６を形成し
た。ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層３の厚さは２．０μｍ、ｎ型Ｃ
ｕＩｎＳ2 層６の厚さは０．２μｍとした。
【００６９】この太陽電池の変換効率をソーラーシミュ
レータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定した
ところ７％であった。
レータ（ＡＭ１．５，１００ｍＷ／ｃｍ2 ）で測定した
ところ７％であった。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る不
純物半導体の製造方法によれば、不純物元素の共有結合
半径に応じた同族添加物を不純物とともに含有させるこ
とにより、不純物の添加量が多い場合でも結晶歪みが低
減されて高い伝導率を達成することができる。
純物半導体の製造方法によれば、不純物元素の共有結合
半径に応じた同族添加物を不純物とともに含有させるこ
とにより、不純物の添加量が多い場合でも結晶歪みが低
減されて高い伝導率を達成することができる。
【００７１】また、請求項２〜７のｐ型半導体および請
求項８〜１２のｎ型半導体によれば、ｐ型またはｎ型不
純物とともに含有する同族添加物の作用により、同族添
加物を含有しない従来のｐ型半導体およびｎ型半導体と
比較して高い伝導率が達成される。
求項８〜１２のｎ型半導体によれば、ｐ型またはｎ型不
純物とともに含有する同族添加物の作用により、同族添
加物を含有しない従来のｐ型半導体およびｎ型半導体と
比較して高い伝導率が達成される。
【００７２】また、請求項１３によれば、太陽電池等の
光起電力素子や発光素子用として十分な性能を有する半
導体装置が実現される。
光起電力素子や発光素子用として十分な性能を有する半
導体装置が実現される。
【図１】実施例１〜４および比較例１〜３で形成した薄
膜太陽電池の構造を示す概略断面図である。
膜太陽電池の構造を示す概略断面図である。
【図２】実施例６および比較例５で形成した薄膜太陽電
池の構造を示す概略断面図である。
池の構造を示す概略断面図である。
１ ガラス基板 ２ Ｍｏ電極 ３ ｐ型ＣｕＩｎＳ2 層 ４ ｎ型ＣｄＳ層 ５ ＩＴＯ電極 ６ ｎ型ＣｕＩｎＳ2 層
Claims (13)
- 【請求項１】 化合物半導体からなる母材に不純物を含
有させることにより、ｐ型半導体またはｎ型半導体を得
る不純物半導体の製造方法において、 含有させる不純物の共有結合半径が当該不純物により置
換される母材の構成元素の共有結合半径より大きい場合
には、母材を構成するいずれかの元素より共有結合半径
の小さい同族添加物（母材の構成元素と同じ族の元素で
あって母材の構成元素以外の元素）を不純物とともに含
有させ、含有させる不純物の共有結合半径が当該不純物
により置換される母材の構成元素の共有結合半径より小
さい場合には、母材を構成するいずれかの元素より共有
結合半径の大きい同族添加物を不純物とともに含有させ
ることを特徴とする不純物半導体の製造方法。 - 【請求項２】 Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ
(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）からなる母材中に、Ａ
ｓ、Ｓｂ、およびＢｉのうちの少なくとも一つからなる
ｐ型不純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およびＯのうちの少な
くとも一つからなる同族添加物を含有していることを特
徴とするｐ型半導体。 - 【請求項３】 ＣｕＩｎＳ2 からなる母材中に、Ｐ、Ａ
ｓ、Ｓｂ、およびＢｉのうちの少なくとも一つからなる
ｐ型不純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およびＯのうちの少な
くとも一つからなる同族添加物を含有していることを特
徴とするｐ型半導体。 - 【請求項４】 Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ
(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）からなる母材中に、Ｎお
よび／またはＢｅからなるｐ型不純物とともに、同族添
加物としてＡｇ、Ｔｌ、およびＴｅのうちの少なくとも
一つを含有していることを特徴とするｐ型半導体。 - 【請求項５】 ＣｕＩｎＳ2 からなる母材中に、Ｎ、Ｂ
ｅ、およびＭｇのうちの少なくとも一つからなるｐ型不
純物とともに、Ａｇ、Ｔｌ、およびＴｅのうちの少なく
とも一つからなる同族添加物を含有していることを特徴
とするｐ型半導体。 - 【請求項６】 Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ
(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）からなる母材中に、Ｂｅ
および／またはＭｇからなるｐ型不純物とともに、同族
添加物としてＯを含有していることを特徴とするｐ型半
導体。 - 【請求項７】 ｐ型不純物の含有量は同族添加物の含有
量の０．０１〜１００倍であることを特徴とする請求項
２〜６のいずれか一つに記載のｐ型半導体。 - 【請求項８】 Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ
(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）からなる母材中に、Ｐｂ
および／またはＩからなるｎ型不純物とともに、Ｂ、Ａ
ｌ、およびＯのうちの少なくとも一つからなる同族添加
物を含有していることを特徴とするｎ型半導体。 - 【請求項９】 ＣｕＩｎＳ2 からなる母材中に、Ｐｂ、
Ｉ、およびＢｒのうちの少なくとも一つからなるｎ型不
純物とともに、Ｂ、Ａｌ、およびＯのうちの少なくとも
一つからなる同族添加物を含有していることを特徴とす
るｎ型半導体。 - 【請求項１０】 Ｃｕ（Ｉｎx Ｇａ(1-x) ）（Ｓy Ｓｅ
(1-y) ）2 （０≦ｘ，ｙ≦１）からなる母材中に、Ｃ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｆ、およびＣｌのうちの少なくとも一つか
らなるｎ型不純物とともに、Ａｇ、Ｔｌ、およびＴｅの
うちの少なくとも一つからなる同族添加物を含有してい
ることを特徴とするｎ型半導体。 - 【請求項１１】 ＣｕＩｎＳ2 からなる母材中に、Ｃ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｆ、およびＣｌのうちの少なくとも
一つからなるｎ型不純物とともに、Ａｇ、Ｔｌ、および
Ｔｅのうちの少なくとも一つからなる同族添加物を含有
していることを特徴とするｎ型半導体。 - 【請求項１２】 ｎ型不純物の含有量は同族添加物の含
有量の０．０１〜１００倍であることを特徴とする請求
項８〜１１のいずれか一つに記載のｎ型半導体。 - 【請求項１３】 請求項２〜７のいずれか一つに記載の
ｐ型半導体および／または請求項８〜１２のいずれか一
つに記載のｎ型半導体を構成材料として備えていること
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23983997A JPH1187750A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 不純物半導体の製造方法、ｐ型半導体、ｎ型半導体、半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23983997A JPH1187750A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 不純物半導体の製造方法、ｐ型半導体、ｎ型半導体、半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1187750A true JPH1187750A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17050640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23983997A Withdrawn JPH1187750A (ja) | 1997-09-04 | 1997-09-04 | 不純物半導体の製造方法、ｐ型半導体、ｎ型半導体、半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1187750A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374020B1 (ko) * | 2000-09-25 | 2003-02-26 | 학교법인고려중앙학원 | ＩＴＯ／ｎ형 반도체층 계면에서 터널링 접합을 이용한박막 광전지 및 그 제조방법 |
| US20100078072A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solar cell |
| JP2016154244A (ja) * | 2010-02-09 | 2016-08-25 | 晶元光電股▲ふん▼有限公司 | 光電素子及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-09-04 JP JP23983997A patent/JPH1187750A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100374020B1 (ko) * | 2000-09-25 | 2003-02-26 | 학교법인고려중앙학원 | ＩＴＯ／ｎ형 반도체층 계면에서 터널링 접합을 이용한박막 광전지 및 그 제조방법 |
| US20100078072A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solar cell |
| JP2010080761A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 太陽電池 |
| US8802974B2 (en) * | 2008-09-26 | 2014-08-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solar cell |
| JP2016154244A (ja) * | 2010-02-09 | 2016-08-25 | 晶元光電股▲ふん▼有限公司 | 光電素子及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |