[发明专利]晶须集合体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶须集合体的制造方法。

背景技术

近年来，作为新能源领域，太阳能发电受到注目。太阳能发电是将太阳光能转换为电的一种发电方法，并是可再生能源之一。太阳能发电具有没有原料枯竭的忧虑且当发电时不产生温室效应气体的优点。在太阳能发电中，使用单晶硅、多晶硅、非晶硅等的太阳电池得到了应用，被广泛地使用。目前，为了进一步改善太阳电池的特性，已对提高转换效率的技术进行开发。专利文献1公开一种太阳电池的制造方法，该太阳电池包括防止太阳光的反射且谋求实现作为结晶硅类太阳电池的转换效率限度的35％的硅纳米线。

专利文献2公开一种技术，其中为了用于太阳电池等的光电转换装置或离子迁移性二次电池等的蓄电装置，在衬底的一个表面一侧使多个微小针状硅结晶生长。

[专利文献1]日本专利申请公开2010-192870号公报

[专利文献2]日本专利申请公开2010-210579号公报

当在衬底上使晶须集合体生长时，在衬底上成膜而获得的种原子层起到促进晶须集合体生长的作用。在产生核(种原子)的同时，晶须集合体以核为起点且以追随着核的方式生长。也就是说，因为晶须集合体在成膜有种原子层的衬底上生长，所以一般地核存在于晶须集合体的顶端部，而极难使不含有核的晶须集合体生长。另外，也有在原理上不可能在未成膜种原子层的衬底上直接使晶须集合体生长的问题。

发明内容

鉴于上述问题，所公开的发明的一个方式的课题之一是提供一种晶须集合体的制造方法，该晶须集合体的制造方法可以在未成膜种原子层的衬底上使不含有核(种原子)的晶须集合体直接生长。

本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中在相对于绝缘衬底的一侧的面大致平行地相对向的位置配置第一衬底的成膜有种原子层的面，并且包括通过导入含有硅的气体进行化学气相淀积来使晶须集合体生长的工序。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中在相对于绝缘衬底的一侧的面大致平行地相对向的位置配置由种原子构成的衬底的一侧的面，并且包括通过导入含有硅的气体进行化学气相淀积来使晶须集合体生长的工序。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中在相对于绝缘衬底的一侧的面大致平行地相对向的位置配置第一衬底的成膜有第一种原子层的面，在相对于绝缘衬底的另一侧的面大致平行地相对向的位置配置第二衬底的成膜有第二种原子层的面，并且包括通过导入含有硅的气体进行化学气相淀积来使晶须集合体生长的工序。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中在相对于绝缘衬底的一侧的面大致平行地相对向的位置配置由第一种原子构成的衬底的一侧的面，在相对于绝缘衬底的另一侧的面大致平行地相对向的位置配置由第二种原子构成的衬底的一侧的面，并且包括通过导入含有硅的气体进行化学气相淀积来使晶须集合体生长的工序。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中通过导入含有硅的气体进行化学气相淀积来使晶须集合体生长的工序利用减压化学气相淀积装置。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中在通过导入含有硅的气体进行化学气相淀积来使晶须集合体生长的工序中，在如下条件下利用减压化学气相淀积装置连续进行晶须的生长，该条件为：温度为600℃至700℃；压力为20Pa至200Pa；SiH₄气体流量为300sccm至3000sccm；N₂气体流量为0sccm至1000sccm；SiH₄气体流量大于或等于N₂气体流量；并且时间为120分钟至180分钟。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中衬底间距离为1.0cm至3.0cm。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中种原子层的厚度为10nm至1000nm。

另外，本发明的一个方式是一种晶须集合体的制造方法，其中晶须单体的宽度为50nm至300nm，其直径为100nm至400nm，且其长度为700nm至800nm。

另外，在本发明的一个方式中，第一至第二衬底也可以使用铝硅酸盐玻璃、钡硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、蓝宝石、石英中的任一种。

根据本发明的一个方式可以得到一种晶须集合体的制造方法，该晶须集合体的制造方法可以在未成膜种原子层的衬底上直接使不含有核(种原子)的晶须集合体生长。

附图说明