[其他]制造光電器件和其它半導體器件用的氫化非晶硅合金的沉積物原料和摻雜劑材料

無效

• 申請號: 87100729
• 申請日: 1987-02-18
• 公開（公告）號: CN87100729A
• 公開（公告）日: 1987-11-25
• 發明（設計）人: 查理斯·羅伯特·迪克森
• 申請（專利權）人: 索拉里克斯公司
• 主分類號: C23C16/00
• 分類號: C23C16/00;C23C14/38;H01L31/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 全菁,吳大建

本發明涉及用于制造光電器件和其它半導體器件的氫化非晶硅合金。

為了調制氫化非晶硅合金的光學帶隙，要求在此合金中摻入碳原子或鍺原子。例如，碳的光學帶隙比硅的大，因而在氫化非晶硅合金中摻入碳就使該合金的光學帶隙增大。相反，鍺的光學帶隙比硅的小，因而在氫化非晶硅合金中摻入鍺就使該合金的光學帶隙減小。

同樣，為了調制氫化非晶硅合金的導電性能，要求在此合金中摻入硼原子或磷原子在氫化非晶硅合金中摻入硼，形成一個正摻雜的導電區。相反，在氫化非晶硅合金中摻入磷，則形成一個負摻雜的導電區。

氫化非晶硅合金薄膜是在沉積室內通過沉積來制備。迄今為止，在沉積室內通過沉積來制備氫化非晶硅合金時，是在沉積氣體混合物中摻入含有碳、鍺、硼或磷的氣體，諸如甲烷（CH₄）、鍺烷（GeH₄）、四氟化鍺（GeF₄）、更高級的鍺烷如二鍺烷（Ge₂H₆）、二硼烷（B₂H₆）、或磷化氫（PH），以此將碳、鍺、硼、或磷摻合到該合金中去。這方面的例子可查看美國專利，如4491629、4142195、4363828、4504518、4344984、4435445和4394400。然而，這種方法的缺點是無法控制向氫化非晶硅合金中摻合碳、鍺、硼或磷原子的過程。這就是說，這些元素在毫無規律的狀態下摻合到所形成的合金中去，從而增加了形成不良化學鍵的可能性。

所以，本發明的一個目的是提供消除了上述缺點的氫化非晶硅合金。

本發明更為特定的一個目的是對于周期表4A族原子如碳和鍺摻合到氫化非晶硅合金中的過程加強控制，從而減少形成不良化學鍵的可能性。

本發明還有另一個目的，就是對于將周期表5A族的原子如磷和砷摻合到氫化非晶硅合金中的過程加強控制，從而減少形成不良化學鍵的可能性。

本發明的一個附加目的是減少或消除在這類氫化非晶硅合金中的懸掛電子鍵。

本發明的又一個目的是提供具有改良的電子學特性的氫化非晶硅合金薄膜。

本發明的另一個目的是提供具有改良的光學特性的氫化非晶硅合金薄膜。

本發明還有另一個目的，就是提供具有改良的光電導性質的氫化非晶硅合金薄膜。

本發明的一個附加目的是提供一種將太陽能轉換為電能的高效率的光電器件。

本發明的另一個目的是提供具有改良的填充因數的光電器件，即光電器件所達到的最大功率值與理想攻率值之間的比值得到改善。

本發明還有另一個目的，就是提供具有改良的蘭光響應的光電器件。

本發明再有一個目的是提供具有改良的紅光響應的光電器件。

至于本發明的附加目的和優點，一部分將在下面的描述中列出，一部分則可從這些描述中明顯地引伸出來，或可以通過實施本發明來了解。通過各種手段和綜合各技術要點的方式（特別是在所附的權項申明中指出的），可以實現并達到本發明的目的和優點。

為了達到這些目的，并符合本文用實例體現和廣泛描述的本發明的意圖，本發明包括使用一種或多種化合物的方法，其分子式如下：

（MX₃）_nM′X_4-n1

這里M和M′是4A族中的不同的原子，其中至少有一個是硅，X是氫，囪素或它們的混合物，n是1和4之間的一個整數，包括1和4在內，該化合物作為制造氫化非晶硅合金的沉積物原料。

為了進一步達到這些目的，并符合在此用實例體現和廣泛描述的本發明的意圖，本發明還包括一種制備氫化非晶硅合金的工藝，此工藝是在沉積室中將氫化非晶硅合金薄膜沉積到基板上面，其中包括在沉積過程中將含有上述分子式1的一種或多種化合物的沉積氣體混合物導入沉積室內的工序。

為了進一步達到這些目的，并符合本文用實例體現和廣泛描述的本發明的意圖，本發明還包括一種改良的半導體器件，此器件含有一個或更多的氫化非晶硅合金層，這些合金層是由上述分子式1的一種或多種化合物組成的。

為了進一步達到這些目的，并符合本文用實例體現和廣泛描述的本發明的意圖，本發明還包括一種制造半導體器件的方法，該方法是將含有上述分子式1的一種或多種化合物的一個或多個氫化非晶硅合金層沉積到基板上面。