p形透明半導体膜の作成およびその透明pn接合への応用

昨年度に引き続き、ホットプレスした銅-アルミ酸化物ターゲットからガラス基板上(7059ガラスおよび石英ガラス)にRFスパッタ装置を用いて膜堆積を行った。堆積条件は基板加熱は行わない状態で、スパッタガス圧を2(mTorr)あるいはそれ以下とした。堆積した膜について,光透過率、X線回折の測定を行った.また,堆積膜を空気中で熱処理してその変化を観察した.これらの実験の結果,現在までにわかったことは以下のとおりである.1.堆積したままの膜はほとんどの条件でAl richになる傾向があり、昨年度の実験結果でややCu rich気味であったことと矛盾が見られた。これは、一つのターゲットを継続して使用しているため、スパッタされる領域においてまずCuが選択的に蒸発し、次第にその領域の組成が変化したことが影響していると考えられる。2.スパッタガス(アルゴン+酸素)の混合割合により,堆積膜の組成が変化することが分かった.Arのみの雰囲気で堆積した場合にはかなりCu-richになるが,O_2の比率を増加するにつれてAlの組成比が増加し,Ar:O_2=2:3程度にした場合にCuとAlとの比がほぼ1:1となった.3.アルゴンガス中で900℃の熱処理を行った場合,12時間程度で透過率が大きく改善され、広い波長範囲で透過率70%以上が達成できた。しかし、熱処理によって膜厚がかなり減少しており、処理中に再蒸発が起こっているものと考えられる。4.熱処理後の膜についてX線回折測定により観察されるピークは、膜厚が薄いために不明瞭であって同定が困難であるが、一部はデラフォサイト結晶のピークと考えられスピネル等のピークも混在している.5.今回の実験の範囲では高抵抗の膜しか得られなかった。低抵抗化を図るためには、熱処理以前の膜の組成、特に酸素含有率についてかなり精密な制御をする必要があると考えられる.

昨年度に引き続き、ホットプレスした銅-アルミ酸化物ターゲットからガラス基板上(7059ガラスおよび石英ガラス)にRFスパッタ装置を用いて膜堆積を行った。堆積条件は基板加熱は行わない状態で、スパッタガス圧を2(mTorr)あるいはそれ以下とした。堆積した膜について,光透過率、X線回折の測定を行った.また,堆積膜を空気中で熱処理してその変化を観察した.これらの実験の結果,現在までにわかったことは以下のとおりである.1.堆積したままの膜はほとんどの条件でAl richになる傾向があり、昨年度の実験結果でややCu rich気味であったことと矛盾が見られた。これは、一つのターゲットを継続して使用しているため、スパッタされる領域においてまずCuが選択的に蒸発し、次第にその領域の組成が変化したことが影響していると考えられる。2.スパッタガス(アルゴン+酸素)の混合割合により,堆積膜の組成が変化することが分かった.Arのみの雰囲気で堆積した場合にはかなりCu-richになるが,O_2の比率を増加するにつれてAlの組成比が増加し,Ar:O_2=2:3程度にした場合にCuとAlとの比がほぼ1:1となった.3.アルゴンガス中で900℃の熱処理を行った場合,12時間程度で透過率が大きく改善され、広い波長範囲で透過率70%以上が達成できた。しかし、熱処理によって膜厚がかなり減少しており、処理中に再蒸発が起こっているものと考えられる。4.熱処理後の膜についてX線回折測定により観察されるピークは、膜厚が薄いために不明瞭であって同定が困難であるが、一部はデラフォサイト結晶のピークと考えられスピネル等のピークも混在している.5.今回の実験の範囲では高抵抗の膜しか得られなかった。低抵抗化を図るためには、熱処理以前の膜の組成、特に酸素含有率についてかなり精密な制御をする必要があると考えられる.