化学反応性制御による高光導電性積層薄膜の作製と界面の評価

通过控制化学反应性制备高光电导多层薄膜并评估界面

• 批准号: 63603519
• 负责人: 鯉沼 秀臣
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-63603519/
• 关键词: 化学反応性制御; 高光導性積層薄膜; アモルファスシリコン; 界面評価; CVD法

アモルファスシリコンをベースとする太陽電池は、太陽エネルギー利用方式の中で、最も現実的可能性の高い技術であると考えられる。本研究は、原料ガスおよび分解過程の化学反応制御という観点から、高品質アモルファスシリコンアロイ膜の合成と積層化の新しい手法の開発を追求した。本年度の研究成果を以下に要約する。1.量子化学計算によるパルスプラズマ・光(PPP)CVD法の速度論的考察PPP-CVD法に用いるa-Siおよびa-Siアロイ膜作製用原料物質に関するad initio分子軌道法計算データを集積し、実験が困難なガスや入手できないガスの励起方法(プラズマ・光)に対する化学反応性を予測した。この結果を使って高品質なアモルファス超格子作製のための材料選択を進め、各種ガスの最適な組合せの検討を行った。2.パルスプラズマ光(PPP)CVD法によるアモルファス超格子の作製PPP-CVD法により、原料ガスとしてSi_2H_6とCF_4を用い、a-Si:H/a-SiC:H:Fアモルファス超格子膜の作製条件を検討し、量子化学計算による原料ガスの反応性予測の妥当性を、実験的に検証した。3.アモルファス超格子界面構造の原子レベルでの解析手法の確立PPP-CVD法による積層膜の界面構造をin si tuで非破壊的に評価し、原子オーダーでの解析を可能にするため、XPS直結の装置を用いてa-Sic:H:F/a-Si:H2層膜を作製し、光電子スペクトルを測定した。バッチ法で作製した積層膜の界面が原子レベルで平担であるのに対し、PPP-CVD法による連続合成膜の界面には数原子層(約5A)の乱れがあることを明らかにした。この界面の組成遷移領域は、アモルファス膜成長の表面反応過程を反映する可能性を示した。

Solar cells are the most likely to be realized in the medium and high technology of solar cell utilization. This study aims to develop a new method for the synthesis and lamination of high quality films by chemical reaction control of raw materials and decomposition processes. The research results of this year are included below. 1. A Study on Velocity Theory of Quantum Chemical Calculation by Using PPP CVD Method for a-Si and a-Si Films as Raw Materials; The results of this research are: the selection of materials for high-quality superlattice production, and the discussion of the optimum combination of various materials. 2. Preparation of Superlattice Films by PPP-CVD Method, Investigation of Preparation Conditions of Superlattice Films by a-Si:H/a-SiC:H:F Method, Quantum Chemical Calculation of Raw Material, Prediction of Reactivity and Verification of Implementation. 3. Determination of atomic structure analysis method of superlattice interface structure in PPP-CVD method; evaluation of interface structure of multilayer film in situ; possible analysis of atomic structure; preparation of a-SiC:H:F/a-Si:H2 layer in XPS direct junction device; and determination of photoelectron structure. The interface of the multilayer film prepared by the PPP-CVD method has a number of atomic layers (about 5 A). The possibility of reflecting the surface reflection process of the film growth in the composition migration domain of the interface is shown.

项目成果

鯉沼秀臣,川崎雅司,松崎良雄: 電気学会、光・量子・デバイス研究会資料. 45-52 (1988)

Hideomi Koinuma、Masashi Kawasaki、Yoshio Matsuzaki：日本电气工程师学会，光学材料、量子和器件研究组 45-52 (1988)。

M.Kawasaki;Y.Matsuzaki;T.Ohtaki;Y.Yoshida;H.Koinuma: Ext.Abst.of 20th Int'l Conf.on SSDM. 423-426 (1988)

M.Kawasaki;Y.Matsuzaki;T.Ohtaki;Y.Yoshida;H.Koinuma：第 20 届 SSDM 国际会议的摘要。

Y.Matsuzaki;T.Ohtaki;M.Fujishima;Y.Yoshida;M.Kawasaki;H.Koinuma: Philosophical Magazine. (1989)

Y.Matsuzaki；T.Ohtaki；M.Fujishima；Y.Yoshida；M.Kawasaki；H.Koinuma：哲学杂志。

M.Kawasaki;Y.Matsuzaki;H.Koinuma: Physical Review(B). (1989)

M.川崎；Y.松崎；H.Koinuma：物理评论（B）。

鯉沼秀臣: "電気学会技術報告(II-261合)" 電気学会, 49-51 (1988)

小犬沼英臣：“IEEJ 技术报告 (II-261)” IEEJ，49-51 (1988)