JPS6248390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、非晶質（アモルフアス）半導体を用
いたダイオード、トランジスタ等の半導体装置に
関する。

従来、半導体デバイスは、出来るだけ完全な結
晶材料を用いて製造されて来た。結晶材料でない
と、電子の動きが悪く（即ち移動度が小さく）な
り、またＰ型とかＮ型とか云つた半導体を得るこ
とが出来なかつたためである。この理由は、結晶
半導体では、伝導帯、禁制帯、価電子帯が明確に
分れているが、アモルフアス半導体では、通常、
これらの帯の分離は不明確であり、禁制帯にも電
子の局在準位が〓10¹⁹cm^-3とたくさん存在して、
電子はこれらの局在した準位に分布してしまつて
伝導帯には存在出来なくなつてしまうからであ
る。従つて、電子は自由に動く事が出来ず、非常
に小さな移動度を持つた材料になつてしまう。ま
たＰ型、Ｎ型と云つた材料を作るためにドナーや
アクセプタをドープしても、禁制帯にある非常に
たくさんの局在準位へ、余分に入れた電子やホー
ルが落ちこんでしまい、全体としてその効果は無
視出来る程度になり、フエルミレベルを上げたり
下げたりすることは不可能であつた。このような
禁制帯中の局在準位は、アモルフアス形成時に不
可避的に生じる欠陥や、原子間の結合長さや角度
の不均一性（長距離不秩序）によつて形成される
ものと考えられる。

しかし、特開昭52−16990号にみられるよう
に、グロー放電を用いてSiH₄（シラン）ガスを
分解してアモルフアスシリコンを作る方法が知ら
れているが、グロー放電によるアモルフアスシリ
コンは、今迄の方法で作つたアモルフアスシリコ
ンに比べて禁制帯に出来る局在準位が充分少くな
つており、結晶半導体と同様に、不純物をドープ
した時にそのフエルミ準位を容易に変化させる事
が出来るということがわかつて来た。実際、グロ
ー放電でアモルフアスシリコンを作る時、SiH₄
ガスの他に例えばB₂H₆（ジボラン）ガスを混入
して作るとＰ型の熱起電力が観測され、又PH₃
（ホスフイン）ガスを混入して作るとＮ型の熱起
電力が容易に観測される。又、ホール効果の測定
も出来る様な材料が得られている。混入する不純
物の量を10¹⁸〜10¹⁹cm^-3程度にすれば、比抵抗は
何も入れない場合に比べて、９〜10桁も下つて来
て室温でρ≒0.01〜10Ω・cmのものが出来る様に
なつた。しかし結晶の場合、同じ量の不純物を入
れたものは室温でρ≒0.001〜0.01Ω・cmである
ので、アモルフアスの比抵抗は結晶の様には下ら
ない。これは、アモルフアス半導体の本質的な性
質のためでもある。

アモルフアス半導体では、結晶化してポリクリ
スタルにしないために500℃以下の温度で膜形成
を行うので、膜形成に於て充分な熱エネルギーが
得られず、原子同士が結合してから再配列しな
い。従つて、原子の配列は結晶よりはるかに不秩
序的であり、化学結合が完全に行なわれても、伝
導帯と禁制帯との間にはどうしても局在準位の帯
が残つてしまう。この様な状態で不純物をドープ
すれば、フエルミレベルはこの局在準位の中に出
来、電気伝導はよりエネルギーの高い伝導帯によ
つて行なわれるよりも、フエルミレベル近くでの
局在準位をホツピング（Hopping）する事により
伝導した方が好都合の条件が出て来る。この様な
伝導は、通常、バリアブル・レンジ・ホツピン
グ・コンダクシヨン（Variable range hopping
conduction）と云われ、Mott等によつてそのメ
カニズムが説明されている。第１図は、実際に
PH₃ガスとSiH₄ガスとを混ぜて、グロー放電法に
より作つたＮ型アモルフアスシリコンの比抵抗の
温度変化を示す。これからわかる様に、室温附近
迄、Mottの式 ρ＝ρ_０・exp〔（Ｔ_０／Ｔ）〕〓 ……(1) によく合つている。バリアブル・レンジ・ホツピ
ング・コンダクシヨンは、結晶半導体の場合、高
温では、比較的エネルギーの低い所にある伝導帯
に電子が活性化され、そこを自由に動くキヤリヤ
による伝導が大きいために、低温でないとみられ
ない。ところがアモルフアス半導体の場合、伝導
帯はエネルギーの高い所にあり、そこでの移動度
は小さいので、むしろ高温でも、このバリアブ
ル・レンジ・ホツピング・コンダクシヨンの効果
が目立つて来る。上記(1)式においてlmρをT^-〓
でプロツトした場合の勾配T₀〓は、 T₀＝１６α^３／ｋＮ（Ｅ_Ｆ） ……(2) で表わされる。ここで、αは局在準位に於ける波
動函数の減衰を示す量であり、Ｎ（Ｅ_F）はフエ
ルミ準位附近に於ける状態密度数（cm^-3・eV^-1）
であつて｜Ｅ―Ｅ_F｜＝kT〓T₀〓のエネルギー
Ｅの中ではほぼ一定であると仮定している。ｋは
ボルツマン定数である。この式のαの量は、Ｘ線
回折パターンのデータから、その大きさを推測す
る事が出来る。

第２図は、同じサンプルのＸ線回折パターンで
あり、これからアモルフアスシリコンの中では、
約50Åに亘つて原子配列は結晶の状態と同等であ
る事がわかる。これは、50Åの領域の中では、各
局在準位の波動関数は同位相であり、局在と云つ
ても50Åの領域でほぼ同等な確率で電子の存在が
許される。即ち、 １／α〓50Å ……(3) と考えることが出来よう。これは、例えば蒸着法
で作つたアモルフアスシリコンの場合（α〜１／６Å^-1 ）に比べて、αの値にして１桁小さい値となつ
ている。従つて、勾配T₀は小さく、(1)式に於
て、室温でも充分小さな比抵抗のものが、このバ
リアブル・レンジ・ホツピング・コンダクシヨン
によつて得られることがわかる。第１図に記した
Ｎ（Ｅ_F）の値は、上記のαの値とその勾配から
計算した値を示す。又、第３Ａ及び３Ｂ図は、Ｐ
をドープしたこれ等の試料の状態密度の様子を想
像して描いたものである。B₂H₆ガスを用いてＢ
をドープすると、Ｐ型のアモルフアスシリコンが
出来る。そしてその伝導メカニズムはやはりバリ
アブル・レンジ・ホツピングの伝導特性を示す。

本発明は、上述のようなバリアブル・レンジ・
ホツピングの伝導特性をPINアモルフアス半導体
装置に応用することに想到することによつて発明
されたものであつて、互いに導電型を異にしかつ
非晶質半導体から成る低比抵抗の第１及び第２領
域（例えばＰ型アモルフアスシリコン層及びＮ型
アモルフアスシリコン層）と、これら第１及び第
２領域間に介在しかつ非晶質半導体からなる高比
抵抗領域（例えば真性アモルフアスシリコン層）
とを夫々具備する半導体装置において、少なくと
も前記第１領域をバリアブル・レンジ・ホツピン
グの伝導特性を有するように構成したことを特徴
とする半導体装置に係るものである。このように
構成された本発明によれば、低比抵抗領域の比抵
抗を既述の特開昭52−16990号のこれと対応する
非晶質層よりも３桁以上小さくすることが可能で
あるので、上記低比抵抗領域（即ち非晶質層）自
体を金属と同様にオーミツク性を持つ電極として
利用することが出来る。従つて半導体装置を製造
する際に、半導体形成工程とは異なる金属電極形
成工程を行うことなく、連続して電極を形成する
ことが出来る。また非晶質半導体を用いていても
低比抵抗領域の比抵抗を極めて低くすることが出
来るので、半導体装置の電気的特性を向上させる
ことが出来る。特に、本発明を太陽電池に適用し
た場合、半導体層の直列抵抗を小さくすることが
出来るので、飽和電流を大きくすることが出来、
この結果、光電変換効率を大巾に向上させること
が出来る。

本発明によれば、Ｐ型とＮ型のアモルフアス材
料を直接接合させると、第４Ａ図に示すように、
フエルミレベル附近に非常に多くの状態密度が存
在するため、接合間を自由にホツピングしてキヤ
リヤが移動し、整流特性は得られない。従つてダ
イオード特性を得るためには、第４Ｂ図に示すよ
うに、Ｐ層とＮ層との間に、ドーピングをしない
Ｉ層（真性層）を入れなければならない。このＩ
層は結晶材料で作つた場合の空乏層に相当するも
のである。この様な場合に外部よりバイアスをか
けると、第５Ａ図に示す様にＩ層に電界がかか
り、順方向では、バリヤブル・レンジ・ホツピン
グで飛んで来た電子がＩ層にある伝導帯に直接ト
ンネルするか又はバンドテイル（端部）の局在準
位を介して伝導帯を走るか、或は又、Ｉ層の局在
準位のみを介してＰ層に達する。一方、逆方向に
バイアスした場合は、第５Ｂ図のように、電子と
ホールは共にこのＩ層の界面より遠ざかり、電流
は流れない。さらに逆方向バイアス電圧を上げれ
ば、通常のダイオードと同じメカニズムで降伏現
象を生じるであろう。従つて、この様なＰ―Ｉ―
Ｎアモルフアス層のダイオード特性は、第６図の
様になる。

このＩ層には、同じアモルフアス材料であつて
も禁制帯の中の状態密度が大きいと、最初から電
界がかからなくなつてしまうので、禁制帯の中の
状態密度は最小限に少くしなければならない。こ
の様なアモルフアスは、例えばＨ（水素）を少量
混入することにより作ることができる。即ち、高
周波グロー放電法を用いて作つたドープしないア
モルフアスシリコンでは、この水素がダングリン
グ・ボンド（dangling bond）をなくして、禁制
帯の中の欠陥による局在準位の数を著しく少くし
ている。なお、Ｉ層の代りに、N^-又はP^-層等の
高比抵抗層であつても同様な特性は得られるであ
ろう。又、Ｉ層の厚み全体に亘つて一様な層でな
く、その厚み方向で多少空間電荷の分布を持たせ
る事によつて、Ｉ層へのキヤリヤの注入を容易に
させることもできよう。

本発明の特長は、結晶材料で作られるＰ―Ｎ接
合ダイオードと異つて、Ｐ及びＮ層界面の間に、
非常に少い（10¹⁶以下の）状態密度を持つたアモ
ルフアス層を配し、この界面迄の電荷の輸送は、
バリアブル・レンジ・ホツピングのメカニズムを
利用している点にある。この様なことが出来るの
は、アモルフアスシリコンであつても、可成りの
領域（〜50Å）において結晶に似た原子の配列構
造を持つていること、さらには不純物を〜10²⁰cm
^-3迄ドープ出来たという点にある。このバリアブ
ル・レンジ・ホツピング・コンダクシヨンは、第
１図で既に述べたように、比抵抗ρの対数が特に
実用温度範囲で絶対温度Ｔ〓の−１／４乗にほゞ比例 （ρ∝T^-〓）して変化しているが、これはドープ
される不純物濃度が高いために不純物による局在
準位内でキヤリヤのホツピングが起こつているた
めである。この場合、上記比例関係は−150℃
（123〓）以上、特に実用温度範囲、即ち300〜400
〓（27〜177℃）で成立していることが分つてい
る。また低比抵抗のＰ及びＮ層間に挾まれたＩ層
等の高比抵抗領域は整流特性を得るために必須不
可欠のものであるが、その厚みが余り薄いとトン
ネリング現象が生じて整流性に乏しくなるので、
その厚みは50Å以上とするのが望ましい。

これに対して、前出の特開昭52−16990号で
は、アモルフアスシリコンを利用したP⁺―N⁺構
造をグロー放電法で形成することが開示されてい
るが、これが整流性を有してはいないことは全く
記載していない。本発明のようにバリアブル・ホ
ツピング・コンダクシヨンのメカニズムが存在し
ておれば、第４Ａ図で説明したように、Ｐ―Ｎ構
造のものは必然的に整流性を持たないが、これに
反して整流性が出るということは、別のメカニズ
ムで導電性が得られるのであろう。即ち、特開昭
52−16990号では、不純物による準位中でのホツ
ピングは起つてはいないものと思われ、従つて本
発明では0.01Ω・cm程度の低比抵抗が得られるの
にせいぜい50Ω・cm程度の比低抵抗しか得られな
い。

次に、本発明による半導体装置、例えばダイオ
ードを製造する方法を第７図に付き説明する。

この製造方法はいわゆるグロー放電法であつ
て、反応管１は石英製であり、その囲りにRFコ
イル２が巻いてある。これにRF発振器３から
13.56MHzの高周波電流を流すと、SiH₄及びPH₃
（又はB₂H₆）は分解し、イオン又はラジカルの
Si，Ｐ，Ｈ等４が生成し、基板５上に付着する。
この時の真空ゲージ６で測定した真空度は10^-1〜
10^-3Torrである。

このグロー放電法が従来の蒸着法やスパツター
法で作つたアモルフアスシリコンと異る点は、基
板５の近くにラジカルな原子又はイオン４が接近
し、これらはRFより高いエネルギーを持つてい
るので、アモルフアス膜形成の際に、結合が完全
に行われ、テトラヘドラルな三次元的構造をかな
りの領域に亘つて形成する。ただし、結晶の形成
と本質的に異る点は、この膜形成が熱平衡状態で
は行なわれていない事である。即ち、化学結合を
終えた原子は急冷され、それ以上動くことがない
ので、結晶の様に最もエネルギーの低い状態に原
子が固定されて結晶粒を作るようなことはない。
従つて、結晶の場合、いろいろなオリエンテーシ
ヨンを持つて成長を始めた結晶塊がぶつかり合う
所（グレイン）で化学結合が切れてしまうといつ
たことがない。又、蒸着法やスパツター法で作つ
た薄膜の場合は、基板迄原子が達する間にいくつ
かの原子がくつついてクラスターを作るのが普通
であるが、これらはエネルギーを殆んど持つてお
らず、基板に於て完全に結合を終えないで急冷さ
れてしまう。従つて蒸着法等で作つたアモルフア
スは膜内に空洞を多数作り、禁制帯の中に〜10²⁰
cm^-3近くの状態密度を許してしまう。これが、ド
ーピングの影響を小さくしてしまい、Ｐ又はＮ型
のアモルフアスが出来ない原因である。このグロ
ー放電法のもう一つの長所は、SiH₄を分解した
時に膜中にＨを入れることができ、この量が適当
であれば、禁制帯の中の状態密度を減らすことが
できることである。これは、テトラヘドラルな三
次元的構造を形成する際に、化学結合の角度や長
さを適度に調節して、ダングリングボンドを作ら
ない様にする働きがあるためと思われる。従つて
前に述べたＩ層に、特に状態密度を少くした様な
アモルフアスシリコンを用いることがこの方法で
は可能である。

このようなグロー放電法でダイオードを製作し
た場合、技術の面からみると、次の様な長所があ
る。

(1) 低温（300〜500℃）でアモルフアスが付着す
るために、ガラスや金属の様な安価な基板の上
に薄膜を作ることが出来る。

(2) 低温で付着するために、結晶材料に於ける拡
散技術と異り、接合を作つたときに非常に急激
な変化を持つた接合が可能である。

(3) 薄膜を積層して作る技術であるため、原理的
に多層構造の素子、即ち立体配置された素子群
を作り上げることが可能である。

(4) 同じアモルフアスシリコンでも、ドーピング
の量に応じ、又作る時の温度、RFパワーの大
きさにより、比抵抗の範囲をρ＝10¹¹Ω・cmか
らρ＝0.01Ω・cmへと13桁近く変えられ、従つ
て絶縁層、配線リードを同一のアモルフアスシ
リコンで引き続き作ることが可能である。

このようにアモルフアスシリコン材料で特性の
良いダイオードを作ることにより、従来の結晶材
料にない新しいデバイスを能率良く作ることが出
来るということは、以上の様な数々の特長より予
測されるところである。

このようなグロー放電法によるアモルフアスSi
でＰ又はＢをドープしたものは、不純物準位の間
のホツピング・コンダクシヨン、即ち、この場合
はフエルミレベル近くで生ずるバリアブル・レン
ジ・ホツピング・コンダクシヨンであることは、
第１図で想像がつく。この場合のドーパントガス
の量は、例えばPH₃の場合はPH₃／SiH₄＝3.2×
10^-5〜2.5×10^-3に亘つている。しかし、これよ
り少い数の不純物を入れたアモルフアスSiでは、
第８図に示すように、活性型の（即ち上述のホツ
ピングによるものではなく、不純物準位上方のエ
クステンデイド・ステイト（extended state）へ
電子が飛んで引起される）伝導を示すデータが得
られている。

次に低比抵抗アモルフアス材料を組合わせて作
つた接合ダイオードの実施例を第９図に示す。こ
の場合、まず300℃のガラス基板５の上に、
PH₃／SiH₄＝〜10^-3程度の混合ガスを用いて、グ
ロー放電により数μのアモルフアスを付着させる
と、常温で比抵抗ρ＝0.01Ω・cmの低抵抗の層７
が出来る。次に、基板温度を下げ、RFパワーも
小さくして、約0.5μ程度のＩ層８を形成する。
この層にはＨ原子が数〜数十at％含まれ、禁制帯
の状態密度は著しく小さくなつている。Ｉ層８を
付ける時は、Ｎ層７が全部被われない様に適当な
マスクをかけておく。次に、別のマスクを当て、
Ｉ層８の上に、Ｂを例えばB₂H₆／SiH₄＝〜10^-3
ドープしたＰ型層９を付ける。最後に、Ｎ型層７
及びＰ型層９に電極を付ければ、所望のダイオー
ドが得られる。この特性を第６図に示す。電極と
してはどんなメタル（例えばAu）を用いても、
アモルフアス層７，９は不純物準位にフエルミレ
ベルが存在していて金属的性質を示すので、必ず
オーミツクコンタクトがとれる。第１０図は、同
一基板５上にダイオードを２個シリーズに接続し
て作つた場合の例である。この例ではＰ型層９上
にＮ型層１０が、他方ではＰ型層１１上にＩ層８
を介してＮ型層１２が形成される。この図で、Ｉ
層を介在しないＰ―Ｎ接合は、ダイオードではな
く、単にオーミツク性の接続の働きしかしていな
い点に注意すべきである。第１１図は、メタル基
板１５上に、第１０図と同一構造体を作つた例
で、工程も簡単であり、素子としてもシンプルな
構造を持つている。

なお第９図〜第１１図の例において、例えば各
半導体領域７を形成する前に、予め基板５の表面
に高比抵抗層、例えば不純物をドープしない別の
真性アモルフアスSi層をグロー放電で気相成長さ
せ、このアモルフアスSi層上に半導体領域７を形
成することもできる。この場合は、上述の高比抵
抗層の存在によつて、放電時のスパツタリングに
よつて基板からの原子が上述の低比抵抗層７中へ
混入（即ち低比抵抗アモルフアス層７への基板５
の影響）するのが防止される。従つて、上述の高
比抵抗層はいわばバツフア層として作用するの
で、低比抵抗層を作るときのRF電界が理想的な
分布となり、不純物供給用ガスの量が少なくても
低抵抗、例えばρ＜0.01Ω・cmの半導体領域７を
容易かつ正確に得ることができる。この高比抵抗
層は、不純物をドープしない真性のアモルフアス
シリコンからなつていてよく、上述の低比抵抗非
晶質半導体層を気相成長させるのに用いたと同じ
装置を用いて形成するのが望ましい。この場合に
は、低比抵抗非晶質半導体層を形成する際の放電
エネルギーよりも低い放電エネルギーを与えなが
ら、真性非晶質シリコン層（バツフア層）を気相
成長させるのがよい。例えば低比抵抗非晶質半導
体層を作るときのRFパワーの１／３〜１／２のRFパワー
で バツフア層を形成するのが望ましい。

このバツフア層は、比抵抗が10⁶Ω・cm以上の
高比抵抗アモルフアス層及び／又は不純物をドー
プしない真性アモルフアス層からなつていてもよ
い。即ち、比抵抗が10⁶Ω・cm未満であるとバツ
フア作用に乏しくなると共に、素子を作つたとき
の絶縁作用も弱くなるからである。これらの作用
を良好に行わせるためには、バツフア層の比抵抗
は10⁹〜10¹²Ω・cm以上であることが望ましい。
またこのバツフア層の厚みにも望ましい範囲があ
り、バツフア作用及び絶縁性を考慮すれば200Å
以上であるのが望ましい。またバツフア層の構成
も目的に応じて変形可能であり、例えばまず基板
表面に上述の比抵抗10⁶Ω・cm以上のアモルフア
ス層を形成し、次いで真性のアモルフアス層を形
成することにより、バツフア層を２重構造とする
こともできる。

不純物をドーピングする場合のグロー放電に際
しては、比抵抗はRFパワーに応じて変化し、RF
パワーが適当なところで比抵抗は最小になり、し
かもその値が、結晶シリコンで得られるものと比
較出来る程ドーピング効果があることが分つてい
る。即ち、RFパワーが小さい時は、PH₃の分解
が不充分であつたり、分解したＰがSi原子の位置
に入らなかつたり、またテトラヘドラルの構造を
とらなくなつたりするためと考えられる。一方、
RFパワーが大きい所では、基板をスパツターし
たり、出来た膜の結合を自ら切つてしまつたりす
るためと考えられる。

本実施例においては、不純物ドープした非晶質
シリコン層７を作る前に、まず基板５上にドープ
しない真性の非晶質シリコン層を付けてから、次
にドープした層７を付ける。この様にすることに
より、基板に直接ドープ層をつけた場合よりも、
同じドーピングガス量でも、比抵抗の小さいドー
プ層をつけることが出来る。これは、Ｐ原子（又
はＢ原子）がSi原子と置き換わつてアモルフアス
中に入り易くなるか、又はグロー放電でSi原子が
基板上に付着する際に基板をスパツターしてＯ原
子等が混入するのを防止できることなどが考えら
れる。又、膜形成の初期に於ては、基板の種類に
より、RF電界の強さが同じ条件でも異つてしま
うことも考えられる。

なお、基板５を石英ガラスだけでなく、その他
の絶縁物やメタルで構成してよいが、非晶質シリ
コンのデバイスを作る時には、まず、高抵抗（＞
10⁶Ω・cm）の非晶質シリコンを約0.5〜1.0μ程
度付ける。即ち、ドープしない層を付けてからＮ
型層７などを付ける。この場合、アモルフアス層
に対する基板の影響をなくすためのバツフア層、
即ち上記非ドープ層を作る条件は、不純物を入れ
ないでＨの混入によつてRFパワーを少くして作
ることが望ましい。一例を挙げれば、基板温度
300℃、SiH₄圧力４×10^-2TorrRFパワー40〜60
（任意目盛で）で行うと良い結果を得た。この様
にして作つた非ドープのアモルフアスSi層の光吸
収係数αを調べると、アモルフアス半導体の特性
である√＝Ａ（ｈν―Eg）の関係を良く
満していることが分つた。この場合、Eg（光学
的エネルギーギヤツプ）＝1.8eVである。この様
に光学的エネルギーギヤツプが大きいことは、禁
制帯中の局在準位がこの種の非晶質半導体には少
く、良質なものであることを示している。又、こ
の場合の比抵抗はρ≧10¹⁰Ω・cmである。こうし
て非ドープ層上に形成された低抵抗アモルフアス
層の比抵抗は、例えばPH₃／SiH₄＝2.5×10^-5の
混合ガスを使用した場合でも、0.1Ω・cm以下と
小さくすることができる。

以上、本発明を実施例に付き説明したが、この
実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変形可
能である。例えばアモルフアスシリコン以外のア
モルフアス半導体を使用でき、またＰ型層及びＮ
型層のいずれか一方を本発明によるアモルフアス
材料で構成してもよい。また上述のバツフア層は
グロー放電法以外の方法で形成することもでき
る。またダイオード以外の装置、例えばトランジ
スタにも勿論適用可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を説明するためのものであつて、
第１図は不純物をドープしたアモルフアスシリコ
ンの比抵抗の温度変化を示す比較図、第２図は同
アモルフアスシリコンのＸ線回折図、第３Ａ図及
び第３Ｂ図は同アモルフアスシリコンの状態密度
を示すグラフ、第４Ａ図は同アモルフアスシリコ
ンで構成したＰ―Ｎ接合のエネルギーバンド図、
第４Ｂ図は不純物をドープしない真性アモルフア
スシリコン層を間に介在させたＰ―Ｉ―Ｎ接合ダ
イオードのエネルギーバンド図、第５Ａ図はこの
Ｐ―Ｉ―Ｎダイオードを順方向バイアスしたとき
のエネルギーバンド図、第５Ｂ図は同ダイオード
を逆方向バイアスしたときのエネルギーバンド
図、第６図は同ダイオードのＩ―Ｖ特性図、第７
図はグロー放電法に使用する装置の概略断面図、
第８図は不純物量の少ないアモルフアスシリコン
の伝導性を示すグラフ、第９図は上記Ｐ―Ｉ―Ｎ
接合ダイオードの一例の縦断面図、第１０図は上
記Ｐ―Ｉ―Ｎ接合ダイオードを２個シリーズに接
続した例の縦断面図、第１１図はメタル基板を使
用した第１０図と同様の縦断面図である。 なお図面に用いられている符号において、２…
…RFコイル、４……イオン又はラジカル、５…
…基板、７，１２……Ｎ型アモルフアスシリコン
層、８……真性アモルフアスシリコン層、９，１
１……Ｐ型アモルフアスシリコン層、１５……メ
タル基板、である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに導電型を異にしかつ非晶質半導体から
   成る低比抵抗の第１及び第２領域と、 これら第１及び第２領域間に介在しかつ非晶質
   半導体からなる高比抵抗領域とを夫々具備する半
   導体装置において、 少なくとも前記第１領域をバリアブル・レン
   ジ・ホツピングの伝導特性を有するように構成し
   たことを特徴とする半導体装置。