DE69909987T2

DE69909987T2 - Sputtertarget, transparenter leitender film und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE69909987T2
Application number: DE69909987T
Authority: DE
Inventors: Akira Yokohama-shi Mitsui
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: EP1063317B1; EP1063317A4; DE69909987D1; WO1999045163A1; US6596135B1; EP1063317A1

Description

Technisches Gebiet:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Sputtertarget, einen transparenten, leitfähigen Film und ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Stand der Technik:
Es ist als bevorzugt erachtet, einen zinkoxidartigen transparenten, leitfähigen Film zwischen eine amorphe Si-Schicht und einen Ag-Film als eine Rückoberflächenelektrode einer amorphen Solarzelle aus dem Gesichtspunkt einer Dauerhaftigkeit und einer photoelektrischen Umwandlungseffizienz zwischenzulagern.
Jedoch tendiert die Lichtabsorptionsfähigkeit dazu, hoch zu werden (d. h. die Lichtdurchlässigkeit tendiert dazu abzusinken), wenn versucht wird, einen oxidartigen transparenten, leitfähigen Film zu erhalten, der einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist. Von einem konventionellen zinkoxidartigen transparenten, leitfähigen Film ist, obwohl der spezifische Widerstand niedrig ist, die Durchlässigkeit (insbesondere die Lichtdurchlässigkeit von Licht mit einer Wellenlänge von 400 bis 1000) nicht hoch.
Andererseits tendiert bei einem oxidartigen transparenten, leitfähigen Film, der eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit (d. h. eine hohe Lichtdurchlässigkeit) aufweist, der spezifische widerstand dazu hoch zu werden. Dementsprechend war es schwierig, einen oxidartigen transparenten, leitfä higen bzw. leitenden Film zu erhalten, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist und eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit aufweist.
In einem Fall eines Ausbildens eines oxidartigen, transparenten, leitfähigen Films, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, durch ein Sputterverfahren war es üblicherweise bekannt, ein Sputtern unter Verwendung eines Ziels bzw. Targets auszuführen, das eine derartige elektrische Leitfähigkeit aufweist, daß der spezifische Widerstand des Targets selbst von 10^–1 bis 10¹⁰ Ω·cm bei einer niedrigen Sauerstoffkonzentration ist, so daß der Sauerstoff in der Atmosphäre höchstens 3 Vol.-% beträgt.
Jedoch ist dieses Verfahren auf ein Hochfrequenzsputtermaterial beschränkt, da die elektrische Leitfähigkeit des Ziels bzw. Targets schlecht ist. Dementsprechend kann ein Gleichstrom (DC) Sputterverfahren nicht verwendet werden, welches exzellent in der industriellen Produktivität ist, so daß die Struktur der Einrichtung bzw. Ausrüstung einfach ist, wobei die Arbeitseffizienz hoch ist und die Geschwindigkeit bzw. Rate einer Filmausbildung hoch ist.
Es ist bevorzugt, ein Target mit niedrigem spezifischem Widerstand zu verwenden, das einen spezifischen Widerstand von höchstens 10^–1 Ω·cm aufweist, wenn das DC-Sputterverfahren angewandt wird, da eine stabile Entladung erreicht bzw. erhalten werden kann.
Jedoch wird in dem Fall eines Ausbildens eines Films durch das DC-Sputterverfahren unter Verwendung eines ZnO-artigen Targets mit niedrigem spezifischem Widerstand, das einen spezifischen Widerstand von 10^–3 bis 10^–1 Ω·cm aufweist, in einer Atmosphäre einer niedrigen Sauerstoffkonzentration (z. B. einem Argongas alleine) nur ein transparenter, leitfähiger Film mit niedrigem spezifischem Widerstand, der einen spezifischen Widerstand eines Niveaus von 10^–4 Ω·cm aufweist, erhalten werden (JP-A-2-149459).
Um einen Film zu erhalten, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, indem ein Target verwendet wird, das einen niedrigen spezifischen Widerstand von höchstens 10^–1 Ω·cm aufweist, ist es erforderlich, ein oxidierendes Gas (wie Sauerstoffgas) in die Atmosphäre einzubringen, um das Sputtern bei einer hohen Sauerstoffkonzentration auszuführen.
Jedoch kann das oxidierende Gas in der Atmosphäre auch den transparenten, leitfähigen Film, der auszubilden ist, beeinflussen und der transparente, leitfähige Film kann beschädigt bzw. verschlechtert werden, was problematisch ist.
Dementsprechend war ein Verfahren gewünscht, um einen transparenten, leitfähigen Film auszubilden, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, indem das DC-Sputterverfahren verwendet wird, welches exzellent in der Produktivität in einer Atmosphäre mit einer niedrigen Sauerstoffkonzentration ist, in welchem es weniger wahrscheinlich ist, daß der transparente, leitfähige Film beschädigt wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Sputtertarget zur Verfügung zu stellen, welches für das DC-Sputterverfahren verwendet werden kann und mit welchem ein transparenter, leitfähiger Film, der einen spezifischen Wider stand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, stabil hergestellt werden kann.
Weiters ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen zinkoxidartigen, transparenten, leitfähigen Film, der eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit aufweist, und sein Produktions- bzw. Herstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen.
Noch weiter ist es, ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen zinkoxidartigen, transparenten, leitfähigen Film, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, und sein Herstellungsverfahren zur Verfügung zu stellen.
Offenbarung der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung stellt ein Sputtertarget, umfassend ein Oxid, enthaltend Zn, Al und Y (nachfolgend als ein ZAY-Target bezeichnet) zur Verfügung.
Indem das ZAY-Target verwendet wird, wird ein transparenter, leitfähiger Film mit einer niedrigen Lichtabsorptionsfähigkeit (der im wesentlichen keine Färbung aufweist) ohne Einbringen eines reaktiven Gases wie Sauerstoff während dem Sputtern (z. B. durch ein Argongas alleine) hergestellt.
Der spezifische Widerstand des ZAY-Targets ist vorzugsweise höchstens 10^–1 Ω·cm. Wenn er höher als 10^–1 Ω·cm ist, tendiert die Entladung während dem DC-Sputtern dazu, instabil zu werden bzw. zu sein.
Indem das ZAY-Target verwendet wird, wird ein oxidartiger transparenter, leitfähiger Film, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, stabil erhalten werden.
Das ZAY-Target enthält vorzugsweise von 0,2 bis 15,0 Atom-% Al und von 0,2 bis 75,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge von Zn, Al und Y, da ein transparenter, leitfähiger Film, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, stabiler erhalten werden wird. Insbesondere enthält, um einen transparenten, leitfähigen Film zu erhalten, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10⁴ Ω·cm aufweist, das ZAY-Target vorzugsweise von 0,2 bis 8,0 Atom-% Al und von 0, 2 bis 20, 0 Atom-% Y, noch bevorzugter von 0, 2 bis 8, 0 Atom-% Al und von 0, 2 bis 10, 0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge von Zn, Al und Y.
In einem Fall eines Oxid-Target, enthaltend von 0,2 bis 15,0 Atom-% Al, basierend auf der Gesamtmenge von Zn, Al und Y, und das kein Y enthält, wird, wenn das DC-Sputtern in einer Atmosphäre bei einer niedrigen Sauerstoffkonzentration (z. B. ein Argongas alleine) des erhaltenen, transparenten, leitfähigen Films ausgeführt wird, der spezifische Widerstand weniger als 10^–2 Ω·cm sein, jedoch tendiert die Lichtabsorptionsfähigkeit dazu, hoch zu sein.
Weiters wird in einem Fall eines Oxid-Targets, enthaltend von 0,2 bis 75,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge von Zn, Al und Y, und das kein Al enthält, das Target einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen (der 10^–1 Ω·cm übersteigt), wodurch das DC-Sputtern dazu tendiert, schwierig zu werden. Weiters tendiert in einem Fall einer Verwendung von B anstelle von Al aus derselben Gruppe 3 des Pe riodensystems das Target dazu, in der Feuchtigkeitsbeständigkeit schlecht zu werden.
Indem die Menge von Al und Y geeignet eingestellt wird, wird ein transparenter, leitfähiger Film, der einen gewünschten, spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, erhalten werden.
Weiters ist das Atomverhältnis von Y/Al in dem ZAY-Target vorzugsweise von 0,1 bis 25. Wenn das Atomverhältnis von Y/Al kleiner als 0,1 ist, tendiert die Lichtabsorptionsfähigkeit des erhaltenen, transparenten, leitfähigen Films dazu, hoch zu sein. Andererseits tendiert, wenn das Atomverhältnis von Y/Al 25 übersteigt, der spezifische Widerstand des erhaltenen, transparenten, leitfähigen Films dazu, 10¹⁰ Ω·cm zu übersteigen.
Das Verfahren zum Herstellen des ZAY-Targets ist nicht besonders beschränkt und ein übliches Verfahren zum Sintern von Keramiken, wie ein Atmosphärendruck-Sinterverfahren oder ein Heißpreßverfahren können angewandt werden.
Das Atmosphärendruck-Sinterverfahren ist bevorzugt, da ein gesinterter Körper (Target) zu niedrigen Kosten ohne die Verwendung einer riesigen Einrichtung, wie einer Vakuumeinrichtung, hergestellt werden.
Das ZAY-Target kann beispielsweise durch ein Mischen jeweils von einem Pulver aus Aluminiumoxid, Yttriumoxid und Zinkoxid als Materialien zum Erhalten einer Pulvermischung, Füllen der Pulvermischung in eine Form zum Pressen, gefolgt durch Preßformen durch eine Preßmaschine oder eine Gummipreßmaschine (oder Formen durch ein Gießen von Steinen bzw. Ziegeln) und dann Sintern des erhaltenen, geformten Produktes bei 1400 bis 1550°C an der Luft hergestellt werden.
Wenn sie weniger als 1400°C beträgt, wird der Sintergrad schlecht sein, wodurch kein dichtes Target erhalten wird. Weiters wird, wenn sie höher als 1550°C ist, die Verdampfung von dem gesinterten Körper aktiv werden, und Poren in dem gesinterten Körper werden durch das verdampfte Gas vergrößert werden, wodurch die Dichte dazu tendiert abzusinken. Die Haltezeit während des Sinterns ist vorzugsweise von 1 bis 10 Stunden. Wenn sie kürzer als 1 Stunde ist, tendiert das Sintern dazu, inadäquat zu werden, wodurch dazu tendiert wird, daß kein dichtes Produkt erhalten wird. Weiters tendiert, wenn sie länger als 10 Stunden ist, das Ausmaß der Verdampfung dazu groß zu werden, wodurch die Dichte dazu tendiert abzusinken.
Die Dichte des ZAY-Target ist vorzugsweise wenigstens 85 als eine relative Dichte, da eine stabile Entladung erhalten werden kann.
Ein anderes Element außer Al und Y kann zu dem ZAY-Target zugesetzt werden. Als dieses andere Element kann beispielsweise ein Lanthanoid, wie La oder Ce oder Sc, erwähnt werden.
Das ZAY-Target hat vorzugsweise eine Y₃Al₅O₁₂-Phase als eine Granatstruktur. Indem die Y₃Al₅O₁₂-Phase ausgebildet wird, kann eine feste Lösung von Y in großen Mengen in ZnO unterdrückt werden und als ein Ergebnis kann ein Absinken in der elektrischen Leitfähigkeit unterdrückt werden.
Weiters ist die ZnAl₂O₄-Phase als eine Spinellstruktur vorzugsweise so klein wie möglich. Die elektrische Leitfähigkeit tendiert dazu, hoch zu sein, wenn die Ausbildung der ZnAl₂O₄-Phase klein ist und wenn Al fest in ZnO gelöst ist. Konkret ist die Peakintensität bzw. Spitzenintensität der (311) Seite bzw. Fläche in der ZnAl₂O₄-Phase kleiner als die Peakintensität der (101) Seite der Y₃Al₅O₁₂-Phase in einer Pulverröntgenbeugungsanalyse.
Die vorliegende Erfindung stellt weiters ein Verfahren zum Herstellen eines transparenten, leitfähigen Films zur Verfügung, welches ein Sputtern eines Sputtertargets umfaßt, worin das ZAY-Target als das Sputtertarget verwendet wird.
Die Sputteratmosphäre ist vorzugsweise eine derartige Atmosphäre, daß der Gehalt an oxidativem bzw. oxidierenden Gas höchstens 3 Vol.-% beträgt. Eine Atmosphäre eines inerten Gases, wie ein Argongas alleine, kann auch angewandt werden.
Wenn der Gehalt an oxidierendem Gas in der Atmosphäre 3 Vol.-% übersteigt, kann das oxidierende Gas in der Atmosphäre den ausgebildeten leitfähigen Film rücksputtern, wodurch der transparente, leitfähige Film beschädigt werden kann.
Als das oxidierende Gas in der vorliegenden Erfindung kann ein Gas erwähnt werden, das Sauerstoffatome aufweist, wie O₂, H₂O, CO oder CO₂.
Als ein Sputterverfahren kann jedes Entladungssystem, wie ein DC-System oder ein Hochfrequenzsystem ausgeführt werden, jedoch ist ein DC-Sputterverfahren bevorzugt, das eine einfache Ausrüstungsstruktur besitzt und somit eine gute Arbeitseffizienz aufweist, eine hohe Geschwindigkeit einer Filmbildung aufweist und exzellent in der industriellen Produktivität ist.
Als ein Substrat, auf welchem der Film ausgebildet wird, können beispielsweise Glas, Keramiken, ein Kunststoff oder ein Metall erwähnt werden. Die Temperatur des Substrates während der Filmbildung ist nicht speziell beschränkt. weiters kann nach der Filmbildung das Substrat einer Nacherhitzung (Wärmebehandlung) unterworfen werden.
Die vorliegende Erfindung stellt weiters einen transparenten, leitfähigen Film, umfassend ein Oxid, enthaltend Zn, Al und Y zur Verfügung (nachfolgend als ein ZAY-Film bezeichnet).
Der ZAY-Film enthält vorzugsweise von 0,2 bis 15,0 Atom-% Al und von 0,2 bis 75,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y, da ein gewünschter spezifischer Widerstand mit einer hohen Reproduzierbarkeit erhalten werden wird. Insbesondere ist es bevorzugt, von 0,2 bis 8,0 Atom-% Al und von 0,2 bis 60,0 Atom-% Y zu enthalten.
Um einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10⁴ Ω·cm zu erhalten, ist es insbesondere bevorzugt, daß von 0,2 bis 8,0 Atom-% Al und von 0,2 bis 20,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y, enthalten sind.
Weiters ist aus dem Gesichtspunkt der Lichtabsorptionsfähigkeit die Summe von Al und Y vorzugsweise wenigstens 3,5 Atom-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 5 Atom-%, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y.
In einem Fall, wo von 0,2 bis 15,0 Atom-% Al, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y, enthalten sind und kein Y enthalten ist, tendiert der spezifische Widerstand dazu, kleiner als 10^–2 Ω·cm zu werden bzw. zu sein, und die Lichtabsorptionsfähigkeit tendiert dazu, hoch zu sein.
Weiters tendiert in einem Fall, wo von 0,2 bis 75,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y, enthalten sind und kein Al enthalten ist, der spezifische Widerstand dazu 10¹⁰·cm zu übersteigen. Weiters tendiert in einem Fall, wo B aus derselben Gruppe 3 des Periodensystems anstelle von Al verwendet wird, der Film dazu, schlecht in der Feuchtigkeitsbeständigkeit zu werden bzw. zu sein.
Indem die Menge an Al und Y geeignet eingestellt wird, wird ein ZAY-Film, der einen gewünschten spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, erhalten werden.
Das Atomverhältnis von Y/Al in dem ZAY-Film ist vorzugsweise von 0,1 bis 25. Wenn das Atomverhältnis von Y/Al weniger als 0,1 ist, tendiert die Lichtabsorptionsfähigkeit dazu, hoch zu sein. Andererseits tendiert, wenn das Atomverhältnis von Y/Al 25 übersteigt, der spezifische Widerstand dazu, 10¹⁰ Ω·cm zu übersteigen. Aus dem Gesichtspunkt des spezifischen Widerstandes ist das Atomverhältnis von Y/Al insbesondere bevorzugt, höchstens 5.
Aus dem Gesichtspunkt der Lichtabsorptionsfähigkeit ist das Atomverhältnis von Y/Al vorzugsweise wenigstens 0,5 insbesondere bevorzugt wenigstens 1,0.
Ein weiteres Element außer Al und Y kann zu dem ZAY-Film zugesetzt sein. Als dieses weitere Element kann beispielsweise ein Lanthanoid, wie La oder Ce, oder Sc erwähnt werden.
Die Filmdicke (geometrische Filmdicke) des ZAY-Films ist vorzugsweise von 5 nm bis 1, 5 μm. Wenn er dünner als 5 nm ist, tendiert dies dazu, daß kein kontinuierlicher Film erhalten wird. Weiters tendieren, wenn er dicker als 1,5 μm ist, die Kosten dazu anzusteigen, und zur selben Zeit ist es wahrscheinlich, daß ein Abschälen eintritt. Aus dem Gesichtspunkt der Lichtabsorption ist die Filmdicke insbesondere bevorzugt von 5 bis 200 nm.
Mit dem ZAY-Film kann ein relativ hoher spezifischer Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm leicht erreicht werden und er ist für eine Anwendung geeignet, welche beispielsweise eine hohen spezifischen Blattwiderstandswert von 10³ bis 10¹¹ Ω/⧠ erfordert. Er ist insbesondere für ein transparentes Heizelement geeignet, um einen gewünschten Wärmewert zu erhalten. Die elektrische Leitfähigkeit in der Nachbarschaft des Elektrodenbereiches ist praktisch sehr wichtig und die elektrische Leitfähigkeit in der Nachbarschaft der Elektrode ist ausreichend mit bzw. bei einem Widerstand von 10³ bis 10¹¹ Ω/⧠, und der Strom kann stabil auf den Film aufgebracht werden (der Film kann stabil verwendet werden), und es kann eine übermäßige Wärmebildung in der Nachbarschaft der Elektrode verhindert werden.
Weiters ist es, wenn der spezifische Widerstand des ZAY-Films niedriger als 10^–2 Ω·cm ist, erforderlich, daß die Filmdicke dünn ist, um einen gewünschten Blattwiderstands wert zu erhalten (z. B. von 10³ bis 10¹¹ Ω/⧠), und dementsprechend können Probleme, wie ein Brechen des Films und dgl., eintreten.
Andererseits ist es, wenn der spezifische Widerstand des ZAY-Films höher als 10¹⁰ Ω·cm ist, erforderlich, daß die Filmdicke dick ist, um einen gewünschten Blattwiderstandswert zu erhalten (von 10³ bis 10¹¹ Ω/⧠), und dementsprechend tendieren die Kosten dazu anzusteigen.
Die vorliegende Erfindung stellt weiters ein transparentes leitfähiges filmgebundenes Substrat zur Verfügung, welches ein Substrat und einen ZAY-Film, der auf dem Substrat ausgebildet ist, umfaßt. Spezifische Beispiele des transparenten, leitfähigen, filmgebundenen Substrats, das einen ZAY-Film darauf ausgebildet aufweist, umfassen das oben beschriebene, transparente Heizelement, eine Solarzelle (wie dies nachfolgend beschrieben werden wird) und einen Berührungsschirm.
Wenn der ZAY-Film als ein Basisfilm für einen anderen transparenten, leitfähigen Film verwendet wird und ein anderer transparenter, leitfähiger Film auf den ZAY-Film laminiert wird, kann die Kristallinität des transparenten, leitfähigen Films, der auf den ZAY-Film laminiert ist, eingestellt werden. Insbesondere ist in dem ZAY-Film die C-Achse des Zinkoxidkristalls senkrecht auf das Substrat ausgerichtet, was die Kristallinität des transparenten, leitfähigen Films, der auf den ZAY-Film laminiert ist, beeinflussen kann. Der transparente, leitfähige Film, der auf den ZAY-Film laminiert ist, wird durch die Kristallausrichtung des ZAY-Films als dem Basisfilm beeinflußt, und wird ein transparenter, leitfähiger Film sein, der eine hohe Kristallinität aufgrund eines Phänomens ähnlich dem epitaxialen Aufwachsen besitzt. Dies ist insbesondere bemerkenswert in einem Fall, wo der transparente, leitfähige Film, der auf den ZAY-Film laminiert ist, ein zinkoxidartiger transparenter, leitfähiger Film ist.
Weiters wird als ein Ergebnis einer Erhöhung der Kristallinität ein Einfluß von Feuchtigkeit, die in dem Vakuum verbleibt (Kontaminierung), während der Filmbildung unterdrückt, und daneben tendieren Charakteristika bzw. Merkmale, wie die elektrische Leitfähigkeit und die Dauerhaftigkeit dazu, besser zu werden.
Weiters kann in dem Fall, wo der ZAY-Film als der Basisfilm verwendet wird, wenn das Substrat Kronglas ist, eine Diffusion von Alkaliionen von dem Substrat verhindert werden, und wenn das Substrat ein Kunststoffilm ist, kann eine Verdampfung oder Diffusion eines Lösungsmittels oder einer niedrig molekulargewichtigen Substanz, die in dem Film enthalten ist, verhindert werden.
Weiters arbeitet in einem Fall, wo der ZAY-Film als ein Überschichtungsfilm für einen anderen transparenten, leitfähigen Film verwendet wird, er als eine Schutzschicht, um ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Sauerstoff aus der Luft zu verhindern. Weiters kann durch Laminieren mit einem anderen transparenten, leitfähigen Film die innere Spannung des laminierten Films reduziert werden und das Brechen des Films kann reduziert werden.
Wie oben erwähnt, wird, wenn der ZAY-Film als der Basisfilm und/oder ein Beschichtungsfilm verwendet wird, die elektrische Leitfähigkeit eines anderen transparenten, leitfähigen Films für einen langen Zeitraum beibehalten. Beispielsweise wird in einem Fall, wo der ZAY-Film und ein anderer transparenter, leitfähiger Film kombiniert (laminiert) werden, um ein transparentes leitfähiges filmgebundenes Substrat auszubilden, die Änderung in dem Blattwiderstandswert des transparenten, leitfähigen filmgebundenen Substrat selbst nach einem langen Zeitraum klein sein.
In dem ZAY-Film ist, da die Carrier- bzw. Träger-Elektronen-Konzentration in dem Film durch den Zusatz von Y reduziert ist, die Absorption von Licht in den Bereichen von sichtbarem Licht und nahen Infrarot aufgrund der Trägerelektronen klein und als ein Ergebnis kann die Lichtdurchlässigkeit erhöht werden. Weiters kann durch Zusatz von Y das Defektniveau (interstitielles Zink) in dem ZAY-Film reduziert werden, wodurch eine Wirkung, daß die Bandlücke bzw. Energielücke aufgrund des Defektniveaus schmal wird, unterdrückt werden kann, und als ein Ergebnis kann die Lichtabsorption von sichtbarem Licht an der Strahlungsseite von nahem Ultraviolett (von 380 bis 500 nm) reduziert werden, wodurch die Lichtdurchlässigkeit erhöht werden kann.
Die Absorptionsfähigkeit ((Absorptionsfähigkeit) = 100 – (Durchlässigkeit) – (Reflexionsfähigkeit)) des ZAY-Films bei jeder Wellenlänge von 400 bis 1000 nm ist vorzugsweise höchstens 4% (Extrudieren der Absorption des Substrates). Wenn sie höher als 4% ist, ist die Lichtabsorption signifikant, was praktisch ungünstig ist. Insbesondere tendiert, wenn er für eine Solarzelle verwendet wird, die fotoelektrische Umwandlungseffizienz dazu abzusinken, und wenn er für einen transparenten Gegenstand, wie ein transparentes Heizelement, verwendet wird, tendiert die Transparenz dazu, verschlechtert bzw. beeinträchtigt zu werden.
Die vorliegende Erfindung stellt weiters eine Solarzelle zur Verfügung, welche ein Substrat, und eine Vorderoberflächenelektrode, eine fotoelektrische Umwandlungsschicht und eine Rückoberflächenelektrode umfaßt, die auf dem Substrat in dieser Reihenfolge ausgebildet sind, worin der ZAY-Film zwischen der fotoelektrischen Umwandlungsschicht und an der Rückoberflächenelektrode ausgebildet ist.
In einer Dünnfilm-Solarzelle, wie beispielsweise einer amorphen Si-Solarzelle, kann wenn der ZAY-Film als eine transparente, leitfähige Schicht verwendet wird, die zwischen einer amorphen Si-Schicht und einer Rückoberflächenelektrode zwischenzulagern ist, die aus einem Metall (z. B. einem Ag-Film) gefertigt ist, ein Absinken der Leistungsausbildungseffizienz minimiert werden, da die Lichtabsorption des ZAY-Films in dem sichtbaren Lichtbereich und dem nahen Infrarotbereich klein ist, und die Lichtenergie wird effizienter verwendet bzw. benützt.
Al in dem ZAY-Film und dem ZAY-Target wird in ZnO teilweise oder vollständig fest gelöst und arbeitet, um Elektronen zu bilden, welche die elektrische Leitfähigkeit entwickeln.
Andererseits wird Y arbeiten, um die Carrier-Konzentration abzusenken und um die Mobilität als eine Verunreinigungsstreuungsquelle abzusenken. Weiters arbeitet Y in dem ZAY-Target auch als eine Sinterhilfe.
Durch die Wirkungen von Al und Y kann ein transparenter, leitfähiger Film, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist und der eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit aufweist, sogar durch Sputtern bei einer niedrigen Sauerstoffkonzentration erhalten werden.
Y in dem ZAY-Film wird gleichmäßig in dem Film verteilt bzw. dispergiert und ist in einem derartigen Zustand vorhanden, daß es in ZnO fest gelöst ist. Andererseits ist Y in dem ZAY-Target wie getrennt vorhanden, und die oben erwähnte Wirkung durch Y, um den spezifischen Widerstand zu erhöhen, wird nur einen schmalen Bereich überdecken, und dementsprechend wird das gesamte ZAY-Target einen niedrigen spezifischen Widerstand eines Niveaus von 10^–3 Ω·cm aufweisen. Y in dem ZAY-Target ist als Y₂O₃ oder in einem derartigen Zustand vorhanden, daß es in ZnO fest gelöst ist.
Beste Art der Ausführung der Erfindung:
Beispiele
Beispiele 1 bis 11:
ZnO-Pulver, Al₂O₃-Pulver und Y₂O₃-Pulver wurden vorbereitet und diese Pulver wurden in den Verhältnissen, die in Tabelle 1 gezeigt sind, in einer Kugelmühle vermischt. Al und Y in der Spalte des ZAY-Targets in Tabelle 1 stellen die Inhalte (Atom-%) von Al bzw. Y dar, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y. Hier stimmte die Zusammensetzung des ZAY-Targets mit der Zusammensetzung der Mischung des Ausgangsmaterialpulvers zusammen.
Das gemischte Pulver wurde preßgeformt und unter Normaldruck in der Luftatmosphäre bei 1450°C für 3 Stunden gebacken, um einen gesinterten Körper herzustellen.
Dann wurde jeder gesinterte Körper in ein Prisma von 3 mm × 3 mm × 30 mm geschnitten und der spezifische Widerstand wurde durch eine Messung mit vier Kontakten gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Einheit des spezifischen Widerstandes ist Ω·cm in der Spalte des ZAY-Targets in Tabelle 1. Der spezifische Widerstand war in jedem Beispiel so niedrig wie von 10^–3 bis 10^–1 Ω·cm.
Hier wurde die Messung durch die vier Anschlüsse bzw. Kontakte wie folgt ausgeführt. Ein elektrischer Draht wurde an beide Enden (Seiten bzw. Flächen von 3 mm × 3 mm) der Probe gelötet, welche herausgeschnitten wurde, der elektrische Draht wurde mit einer Gleichstromleistungsquelle verbunden und ein konstanter Strom von 0,1 A wurde an die Probe angelegt. Hier wurden Testköpfe eines Voltmeters bzw. Spannungsmeßgeräts an Positionen von etwa 2 mm innerhalb von jedem Ende einer Seite von 3 mm × 30 mm angeordnet und der Spannungsabfall (V [V]) zwischen den Testköpfen (L [cm] : etwa 2,6 cm) wurde gemessen. Die Querschnittfläche (S [cm²]: etwa 0,09 cm²) der Probe wurde durch ein Mikrometer gemessen. L wurde durch einen Griffzirkel gemessen. Dann wurde der spezifische Widerstand (p [cm]) aus p = (V/0,1) × (S/L) erhalten.
Dann wurde jeder gesinterte Körper in eine Größe von 6 Zoll im Durchmesser und 5 mm Dicke ausgeschnitten, um ein ZAY-Target vorzubereiten.
Durch Anwenden von derartigen ZAY-Targets und durch Verwenden einer Magnetron DC-Sputtervorrichtung wurde eine Filmbildung von ZAY-Filmen unter derartigen Bedingungen durchgeführt, daß Einsatzleistung: 800 W, eingebrachtes Gas: Argongas, Druck: 4 × 10^–3 Torr und Substrattemperatur: kein Erhitzen. Als das Substrat wurde ein Kronglas mit einer Dicke von 2 mm verwendet. Der Vorgang wurde so ausgeführt, daß die Filmdicke 130 nm betragen würde.
Während der Filmbildung wurde eine Entladung stabil ausgeführt. Nach der Filmbildung wurde die Filmdicke gemessen, worauf sie etwa 130 nm betrug. Der Blattwiderstand wurde durch eine Zweipunkt-Testkopfmessung gemessen. Der spezifische widerstand wurde aus der Filmdicke und dem gemessenen Blattwiderstand errechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Einheit des spezifischen Widerstandes ist Ω·cm in der Spalte des ZAY-Films in Tabelle 1. Hier wurde in der Messung durch die Zweipunkt-Testkopfmessung der spezifische Widerstand des Blattes von weniger als 10⁶ unter Verwenden einer Dünnfilm-Widerstandsmeßvorrichtung Loresta, hergestellt von Mitsubishi Yuka Co., Ltd., und ein Einsetzen eines A-Typ-Testkopfes mit zwei Punkten, hergestellt durch diese Firma, gemessen und der Blattwiderstand von wenigstens 10⁶ wurde unter Verwendung einer Dünnfilm-widerstandsmeßvorrichtung Megaresta, hergestellt von Shishido Electrostatic LTD, und Einsetzen eines HA-artigen Testkopfes mit zwei Punkten, hergestellt durch diese Firma, gemessen.
Weiters wurde die Zusammensetzung des ZAY-Films durch ICP analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Al und Y in der Spalte des ZAY-Films in Tabelle 1 stellen die Gehalte (Atom%) von Al bzw. Y, basierend auf der Gesamtmenge von Zn, Al und Y, dar.
Wie dies in Tabelle 1 gezeigt ist, stieg der Widerstand des ZAY-Films gemeinsam mit einem Anstieg einer Zusatzmenge an Y und variierte innerhalb eines Bereiches von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm. Der Gehalt an Y in dem ZAY-Film war etwa das Doppelte des Gehalts in dem Target.
Es wird angenommen, daß der Unterschied in dem Y-Gehalt zwischen dem ZAY-Target und dem ZAY-Film vorliegt, da der Dampfdruck von Y₂O₃ niedrig im Vergleich mit ZnO und Al₂O₃ ist.
Hier wurden in bezug auf den ZAY-Film von jedem der Beispiele 1 bis 11 die Lichtdurchlässigkeit und Reflexionsfähigkeit unter Verwendung eines Spektrophotometers gemessen und die Absorptionsfähigkeit (unter Ausschluß der Absorption des Substrates) wurde aus einer Beziehung erhalten, daß (Durchlässigkeit) + (Reflexionsfähigkeit) + (Absorptionsfähigkeit) = 100%, (d. h. (Absorptionsfähigkeit) = 100 – (Durchlässigkeit) – (Reflexionsfähigkeit)). Die Absorptionsfähigkeiten von einfallendem Lichtbei 400 nm, 500 nm und 1000 nm sind in Tabelle 1 als repräsentative Werte gezeigt. 400 nm, 500 nm und 1000 nm in der Spalte des ZAY-Films in Tabelle 1 repräsentieren die Absorptionsfähigkeiten (%) von einfallendem Licht bei 400 nm, 500 nm bzw. 1000 nm. Die Lichtabsorptionsfähigkeit des ZAY-Films war niedrig und höchstens 4% bei jeder Wellenlänge von 400 bis 1000 nm. Es wird angenommen, daß dies darin liegt, daß die Wirkung, daß die Bandlücke schmal wird, unterdrückt wurde, und die Carrierelektronenkonzentration durch den Zusatz von Y abgesenkt wurde.
Andererseits wurden in bezug auf das in jedem der Beispiele 1 bis 11 erhaltene Target Kristallphasen außer der ZnO-Phase durch eine Pulverröntgenbeugungsanalyse (unter Verwendung einer CuK_α-Strahlung) analysiert, worauf in Beispiel 1 ein Peak von einer Y₃Al₅O₁₂-Phase und ein Peak einer ZnAl₂O₄-Phase erschien, und die Peakintensität der (101) Seite der Y₃Al₅O₁₂-Phase 1,1 basierend auf der Peakintensität der (311) Seite der ZnAl₂O₄-Phase war. In Beispielen 2 bis 11 erschien kein Peak der ZnAl₂O₄-Phase (dem Grenzwert der Detektion oder darunter).
Vergleichsbeispiele 12 bis 14:
Auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Pulver, welches in den in Tabelle 1 gezeigten Verhältnissen gemischt wurde, unter Normaldruck auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gebacken, um einen gesinterten Körper herzustellen. Im Vergleichsbeispiel 14 sind nur Daten betreffend Absorptionsfähigkeiten eines Glassubstrates allein gezeigt.
Der spezifische Widerstand, der auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 gemessen wurde, war in Tabelle 1 gezeigt. In Vergleichsbeispiel 13, worin kein Al enthalten war, war der spezifische Widerstand des Targets so hoch wie 10⁵ Ω·cm.
Dann wurde ein Target von jedem gesinterten Körper auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Durch Anwenden eines derartigen Targets und Verwenden eines Magnetron-DC-Sputtergerätes wurde eine Filmbildung unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt.
In Vergleichsbeispiel 13, worin kein Al enthalten war, war der spezifische Widerstand des Targets hoch, und eine Entladung konnte nicht durchgeführt werden, und dementsprechend war eine Filmbildung durch DC-Sputtern unmöglich.
In Vergleichsbeispiel 12 wurde eine Entladung stabil während der Filmbildung durchgeführt. Nach der Filmbildung wurde die Filmdicke gemessen, worauf sie etwa 130 nm war. Der spezifische Widerstand wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 berechnet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. In Vergleichsbeispiel 12 konnte kein gewünschter transparenter, leitfähiger Film von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm erhalten werden.
Absorptionsfähigkeiten von einfallendem Licht bei 400 nm, 500 nm und 1000 nm, die auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 bis 11 erhalten wurden, sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Beispiel 15:
Auf einem Kronglassubstrat wurde eine Filmbildung eines ZAY-Films mit einer Dicke von 40 nm unter Verwendung des ZAY-Targets, das in Beispiel 4 erhalten wurde, durchge führt. Dann wurde auf dem ZAY-Film unter Verwendung eines ZnO-Targets, das Ga₂O₃ zugesetzt aufwies, (ein Target, das Ga₂O₃ darin in einer Menge von 5,7 Gew.-%, basierend auf der Gesamtmenge an Ga₂O₃ und ZnO inkorporiert aufweist, wird nachfolgend als ein GZO-Target bezeichnet) eine Filmbildung eines ZnO-Films, der Ga₂O₃ dazu hinzugefügt aufweist, (ein transparenter, leitfähiger Film, der Ga₂O₃ darin inkorporiert in einer Menge von 5,7 Gew.-%, basierend auf der Gesamtmenge an Ga₂O₃ und ZnO, aufweist, wird nachfolgend als ein GZO-Film bezeichnet) in einer Dicke von 25 nm durchgeführt.
Nach der Filmbildung wurde eine Wärmebehandlung bei 150°C für 20 Minuten durchgeführt. Die Durchlässigkeit für sichtbares Licht war 84%. Dann wurde eine metallische Sammelschienenelektrode an dem transparenten, leitfähigen Film des erhaltenen transparenten, leitfähigen, filmgebundenen Glases festgelegt, um ein transparentes Heizelement A auszubilden. Die Blattwiderstandsfähigkeit des erhaltenen, transparenten Heizelements A war 1200 Ω/⧠.
Eine Probe des transparenten Heizelementes A wurde in einem Bad konstanter Temperatur von 100°C für 30 Tage stehen gelassen, worauf der spezifische Blattwiderstand nach 30 Tagen 1220 Ω/⧠ betrug. Die Anstiegsrate war 1,7% und das Ausmaß der Änderung war klein. Andererseits wurde eine andere Probe des transparenten Heizelementes A in einem Bad konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit von 60°C bei einer relativen Feuchtigkeit von 90% für 30 Tage stehen gelassen, worauf der spezifische Blattwiderstand nach 30 Tagen 1225 Ω/⧠ war. Die Anstiegsrate war 2,1% und das Ausmaß der Änderung war klein.
Weiters wurde ein transparentes Heizelement B auf dieselbe Weise, wie oben erwähnt, hergestellt mit der Ausnahme, daß kein ZAY-Film als der Basisfilm ausgebildet wurde. Der spezifische Blattwiderstand des erhaltenen, transparenten Heizelementes A war 1300 Ω/⧠. Der spezifische Blattwiderstand war unterschiedlich von jenem des transparenten Heizelementes A, da der Widerstand während der Wärmebehandlung anstieg.
Das transparente Heizelement B wurde in einem Bad konstanter Temperatur und in einem Bad konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit auf dieselbe Weise wie das transparente Heizelement A stehen gelassen. Der spezifische Blattwiderstand war 1340 Ω/⧠, nachdem es in einem Bad konstanter Temperatur von 100°C 30 Tage stehen gelassen wurde, und die Anstiegsrate war so hoch wie 3,1%. Weiters war der spezifische Blattwiderstand 1400 Ω/⧠, nachdem es in einem Bad konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit von 60°C bei einer relativen Feuchtigkeit von 90% für 30 Tage stehen gelassen wurde, und die Anstiegsrate war so hoch wie 7,7%.
Beispiel 16:
Ein transparentes Heizelement C wurde auf dieselbe Weise wie die Herstellung des transparenten Heizelementes A hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Filmbildung eines ZAY-Films mit einer Dicke von 40 nm auf dem GZO-Film von 25 nm in derselben Weise wie in Beispiel 15 in dem Schritt eines Herstellens des transparenten Heizelementes A von Beispiel 15 durchgeführt wurde. Hier war die Durchlässigkeit für sichtbares Licht des transparenten, leitfähigen, filmgebun denen Glases vor der Herstellung bzw. Vorbereitung des transparenten Heizelementes C 83%.
Der spezifische Blattwiderstand des erhaltenen, transparenten Heizelementes C war 1200 Ω/⧠.
Das transparente Heizelement C wurde in einem Bad konstanter Temperatur und in einem Bad konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit auf dieselbe Weise wie das transparente Heizelement A stehen gelassen. Der spezifische Blattwiderstand war 1205 Ω/⧠, nachdem es in einem Bad konstanter Temperatur von 100°C für 30 Tage stehen gelassen wurde, die Anstiegsrate war 0,4% und das Ausmaß der Veränderung war extrem niedrig. Weiters war der spezifische Blattwiderstand 1208 Ω/⧠, nachdem es in einem Bad konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit von 60°C bei einer relativen Feuchtigkeit von 90% für 30 Tage stehen gelassen wurde, die Anstiegsrate war 0,7% und das Ausmaß der Veränderung war extrem niedrig.
Beispiel 17:
Eine Filmbildung eines SnO₂-Filmes mit einer unregelmäßigen Oberfläche wurde auf einem Glassubstrat durch ein Atmosphärendruck-CVD-Verfahren durchgeführt. Dann wurde eine amorphe Si-Schicht (a-Si: H Schicht) mit einem p-i-n-Übergang als eine photoelektrische Umwandlungsschicht mit einer Dicke von 400 nm durch ein Plasma-CVD-Verfahren darauf laminiert. Hier wurden in dem Plasma-CVD-Verfahren als Ausgangsmaterial Gase, SiH₄ und B₂H₆ für die Ausbildung der p-Schicht, SiH₄ für die Ausbildung der i-Schicht und SiH₄ und PH₃ für die Ausbildung der n-Schicht verwendet.
Dann wurde auf dieser photoelektrischen Umwandlungsschicht eine Filmbildung eines ZAY-Films mit einer Dicke von 50 nm auf dieselbe Weise wie in Beispiel 3 ausgeführt, indem das ZAY-Target, das in Beispiel 3 erhalten wurde, verwendet wurde. Schließlich wurde ein Ag-Film als eine rückwärtige Oberflächenelektrode mit einer Dicke von 200 nm darauf laminiert, um eine Solarzelle A auszubilden.
Andererseits wurde eine Solarzelle auf dieselbe weise, wie oben erwähnt, hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein ZnO-Film, der Al₂O₃ dazu zugesetzt aufweist (ein transparenter, leitfähiger Film, der Al₂O₃ darin inkorporiert in einer Menge von 2 Gew.-%, basierend auf der Gesamtmenge von Al₂O₃ und ZnO, aufweist), anstelle des ZAY-Films verwendet wurde.
Die erhaltenen Solarzellen A und B wurden mit Licht von AM-1 bestrahlt (der Sonnenstrahl, welcher die Erde erreicht, ist durch die atmosphärische Luft abgeschwächt. Die Menge der Luft für einen Durchtritt in der Atmosphäre wird Luftmasse genannt, die Luftmenge für einen Durchtritt unter rechten Winkeln eines Einfalls von dem Zenith wird als AM-1 bezeichnet, welches als AM-0 in dem Weltraum bezeichnet wird) durch einen Sonnensimulator bestrahlt, und die Volt-Ampere-Charakteristik wurde gemessen, und ein Kurzschlußstrom, eine Leerlaufspannung und ein Füllfaktor wurden gemessen, um die photoelektrische Umwandlungseffizienz zu erhalten. Als ein Ergebnis war die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzelle A 1,12, wenn die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzelle B 1,00 war, und die Solarzelle, die den ZAY-Film verwendete, hatte eine höhere photoelektrische Umwandlungseffizienz.
Industrielle Anwendbarkeit:
Das ZAY-Target der vorliegenden Erfindung kann für ein DC-Sputterverfahren verwendet werden. Weiters kann, indem das ZAY-Target verwendet wird, ein transparenter, leitfähiger Film, der eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit und einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist, stabil hergestellt werden.
Der ZAY-Film der vorliegenden Erfindung hat einen geeigneten spezifischen Widerstand und zur selben Zeit hat er eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit. Dementsprechend ist der ZAY-Film gemäß der vorliegenden Erfindung als ein transparenter, leitfähiger Film, der in Kombination mit einem Ag-Film als eine rückwärtige Oberflächenelektrode einer Solarzelle verwendet wird, oder als ein transparenter, leitfähiger Film, der für ein transparentes Heizelement zu verwenden ist, geeignet.
Weiters kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein transparenter, leitfähiger Film, der einen spezifischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ω·cm aufweist und eine niedrige Lichtabsorptionsfähigkeit aufweist, mit einer hohen Produktivität hergestellt werden.

Claims

Sputtertarget, welches ein Oxid enthaltend Zn, Al und Y umfaßt.
Sputtertarget nach Anspruch 1, welches von 0,2 bis 15,0 Atom-% Al und von 0,2 bis 75,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge von Zn, Al und Y enthält.
Sputtertarget nach Anspruch 1 oder 2, welches einen spezifischen Widerstand von höchstens 10^–1 Ωcm aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines transparenten, leitfähigen Films, welches ein Sputtern eines Sputtertargets umfaßt, worin ein Sputtertarget, wie es in den Ansprüchen 1, 2 oder 3 definiert ist, als das Sputtertarget verwendet wird.
Transparenter, leitfähiger Film, welcher ein Oxid, enthaltend Zn, Al und Y umfaßt.
Transparenter, leitfähiger Film nach Anspruch 5, welcher von 0,2 bis 8,0 Atom-% Al und von 0,2 bis 60,0 Atom-% Y, basierend auf der Gesamtmenge an Zn, Al und Y enthält.
Transparenter, leitfähiger Film nach Anspruch 5 oder 6, welcher eine Lichtadsorptionsfähigkeit von höchstens 4% bei jeder Wellenlänge von 400 bis 1000 nm aufweist.
Transparenter, leitfähiger Film nach Anspruch 5, 6 oder 7, welcher einen spezifischen, elektrischen Widerstand von 10^–2 bis 10¹⁰ Ωcm aufweist.
Transparentes, leitfähiges Film-gebundenes Substrat, welches ein Substrat und den transparenten, leitfähigen Film, wie er in den Ansprüchen 5, 6, 7 oder 8 definiert ist, auf dem Substrat ausgebildet aufweist.
Solarzelle, welche ein Substrat und eine vordere Oberflächenelektrode, eine photoelektrische Umwandlungsschicht und eine rückwärtige Oberflächenelektrode aufweist, die auf dem Substrat in dieser Reihenfolge ausgebildet sind, worin der transparente, leitfähige Film, wie er in den Ansprüchen 5, 6, 7 oder 8 definiert ist, zwischen der photoelektrischen Umwandlungsschicht und der rückwärtige Oberflächenelektrode ausgebildet ist.