DE4309319A1

DE4309319A1 - Dünnschichtsolarzelle und Herstellungsverfahren dazu, Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterrohlings und Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates

Info

Publication number: DE4309319A1
Application number: DE4309319A
Authority: DE
Inventors: Hajime Sasaki; Hideo Naomoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-09-08
Filing date: 1993-03-23
Publication date: 1994-03-10
Also published as: US5360745A; FR2695511B1; JPH0690013A; FR2695511A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dünnschichtsolarzelle nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung der Dünnschichtsolarzelle unter Benutzung eines wär mebeständigen Substrates. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterrohlings und ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates durch ein Plasmabeschichtungsverfahren, das das Schmelzen eines Aus gangsmaterials durch ein Hochtemperaturplasma und das Sprayen des geschmolzenen Ausgangsmaterials auf ein Basissubstrat auf weist.

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer Dünnschichtso larzelle, bei der eine Umwandlung von Licht in Elektrizität in einer dünnen Siliziumschicht, die auf einem Substrat angeordnet ist, ausgeführt wird. In Fig. 15 ist eine aktive Dünnschicht- Schicht 101 mit einem pn-Übergang, die zur Energieerzeugung bei trägt, auf einem Substrat 100 angeordnet. Eine Antireflexschicht (Vergütung) 102 ist auf der aktiven Schicht 101 angeordnet. Eine Gitterelektrode 103a zum Sammeln des photoelektrischen Stromes, der in der aktiven Schicht 101 erzeugt wird, und eine Buselek trode 103 zur Konzentration des photoelektrischen Stromes sind auf der Antireflexschicht 102 angeordnet. Eine untere Elektrode 104 ist auf der rückseitigen Oberfläche des Substrates 100 an geordnet.

Bei dieser Dünnschichtsolarzelle kann sich die aktive Schicht 101, da sie einige 10 Mikron (Mikrometer) dünn ist, mechanisch nicht selber tragen, so daß ein Substrat oder ähnliches zur Un terstützung der dünnen aktiven Schicht 101 benötigt wird. Die folgenden Bedingungen werden an das Substrat gestellt.

Erstens sollte das Substrat genügend Festigkeit aufweisen, um die dünne Schicht und sich selbst mechanisch tragen zu können. Zweitens, da die Si-Dünnschicht-Aktivschicht auf das Substrat durch thermische CVD oder ähnliches aufgewachsen wird, sollte das Substrat aus feuerfestem (hochschmelzendem) Material beste hen, so daß es die Prozeßtemperaturen von ungefähr 1000°C wäh rend des Wachstums der aktiven Schicht aushält. Drittens, da das Substrat außerdem als untere Elektrode dient, sollte es leitend sein. Auch wenn das Substrat nicht leitend ist, wird eine Dünn schichtsolarzelle erhalten. In diesem Fall jedoch, bei einer Solarzelle des integrierten Typs, sollte eine leitende Schicht auf dem Substrat oder die untere Elektrode aus der seitlichen Oberfläche der Solarzelle herausgeführt werden, wodurch sich eine komplizierte Struktur ergibt. Viertens, da das Substrat selbst nicht zur Energieerzeugung beiträgt, sondern nur die ak tive Schicht unterstützt, ist es wünschenswert, daß das Substrat in einem einfachen Verfahren unter Verwendung eines billigen Materials ausgebildet wird.

Ein Material, das die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt, ist Silizium metallurgischer Güte (metallurgical grade Silicon), im folgenden als MG-Si bezeichnet. Das MG-Si ist ein Siliziumma terial, das vor der Reinigung zur Herstellung von hochreinem Silizium erhalten wird und eine Menge von Verunreinigungen ent hält, d. h. eine Verunreinigungskonzentration von ungefähr 2%. Da das MG-Si nicht der Reinigung unterworfen wird, ist es we sentlich billiger als hochreines Silizium.

Die Fig. 16(a) und 16(b) sind schematische Darstellungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines hitzebeständigen tragenden Substrates einer Dünnschichtsolarzelle unter Verwendung von ko stengünstigem MG-Si zeigen. Wie in Fig. 16(a) gezeigt, wird MG-Si Pulver 50 in eine Form 110 gebracht, und die Form wird zum Schmelzen des Siliziumpulvers auf eine Temperatur, die höher als der Schmelzpunkt von Silizium, das heißt 1414°C, ist, erhitzt. Dann wird das so geschmolzene MG-Si mit einer Platte 111 ge preßt, wie in Fig. 16(b) gezeigt, und danach zum Herstellen ei nes MG-Si Substrates 5 gekühlt und erstarrt.

Fig. 17 ist eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolarzelle mit einem MG-Si Substrat 5, das durch das Formen ausgebildet wurde. In Fig. 17 ist eine polykristalline Si-Dünnschicht-Aktivschicht 2 auf dem MG-Si Substrat 5 angeordnet. Ein pn-Übergang 3 wird im Oberflächenbereich der aktiven Schicht 2 durch Diffusion oder ähnliches hergestellt. Eine obere Elektrode 4 ist auf der akti ven Schicht 2 mit dem pn-Übergang 3 angeordnet.

Eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung der in Fig. 17 gezeigten Dünnschichtsolarzelle unter Benutzung des MG-Si Substrates 5 wird gegeben. Zu Beginn wird das MG-Si Substrat 5 in eine CVD-Vorrichtung gegeben. Dann wird Silan(SiH₄)-Gas, Si lantrichlorid(SiHCl₃)-Gas oder ähnliches in die Vorrichtung ein gebracht und bei einer hohen Temperatur von ungefähr 1000°C umgewandelt, wodurch eine polykristalline Si-Schicht, die die aktive Schicht 2 wird, auf dem Substrat 5 mit einer Dicke von einigen 10 Mikron aufgewachsen wird. Da die Si-Dünnschicht di rekt nach dem Wachstum eine kleine Korngröße aufweist, wird das polykristalline Si in einigen Fällen durch Laserstrahlung oder Erhitzung mit einer Lampe geschmolzen und rekristallisiert, um die Korngröße zu erhöhen. Nach der Ausbildung der Si-Schicht wird der pn-Übergang 3 in der aktiven Schicht 2 durch Diffusion von Dotiermaterial oder durch Ionenimplantation gebildet. Der pn-Übergang könnte auch während des Wachstums der aktiven Schicht in CVD-Vorrichtung durch Wechsel der Art des Dotier stoffgases während des Einbringens des Dotierstoffgases in die Vorrichtung hergestellt werden. Alternativ könnte der pn-Über gang durch Abscheiden einer mikrokristallinen Schicht, die einen dem Leitungstyp der aktiven Schicht entgegengesetzten Leitungs typ aufweist, auf der aktiven Schicht in einer Plasma-CVD-Vor richtung hergestellt werden.

Nach der Ausbildung des pn-Übergangs wird die obere Elektrode 4, die Silber oder ähnliches aufweist, auf der aktiven Schicht 2 ausgebildet. Bevorzugterweise wird die obere Elektrode 4 durch Siebdruck oder Vakuumabscheidung ausgebildet. Es gibt einige Fälle, in denen eine Antireflexschicht auf der polykristallinen Si-Dünnschicht durch Sputtern oder ähnliches ausgebildet wird. Als Antireflexschicht wird eine transparente leitende Schicht, die auch als Elektrode dient, wie zum Beispiel eine ITO(In₂O₃:SnO₂)-Schicht, eine SnO₂-Schicht, oder eine ZnO-Schicht, verwendet, wenn der pn-Übergang durch Abscheiden der mikrokri stallinen Schicht auf der Si-Schicht hergestellt wird und die Leitfähigkeit der Si-Schicht in der transversalen Richtung nied rig ist. Wenn die Leitfähigkeit der Si-Schicht in der transver salen Richtung hoch ist und die transparente Elektrode nicht benötigt wird, wird eine Isolierschicht wie zum Beispiel eine Si₃N₄-Schicht als Antireflexschicht verwendet.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Dünn schichtsolarzelle unter Verwendung des geformten MG-Si Substra tes 5 wird das MG-Si Substrat, wenn die polykristalline Si-Dünn schicht aufgewachsen wird, auf über 1000°C erhitzt, und danach, wenn die Korngröße der Si-Dünnschicht durch Erhitzung mit einer Lampe oder ähnlichem erhöht wird, wird es auf ungefähr 1414°C erhitzt. Dabei konzentrieren sich Verunreinigungen wie zum Bei spiel Fe, Al, Ca und ähnliche, die zu ungefähr 2% in dem MG-Si Substrat 5 enthalten sind, unerwünschterweise und treten aus dem Substrat aus, wobei sie durch die aktive Schicht brechen.

Dieses Phänomen ist in Fig. 18 dargestellt. In Fig. 18 bezeich net das Bezugszeichen 5 das geformte MG-Si-Substrat, das Bezugs zeichen 2 bezeichnet die polykristalline Si-Dünnschicht-Aktiv schicht, das Bezugszeichen 3 bezeichnet den pn-Übergang und das Bezugszeichen 6 bezeichnet die austretenden Verunreinigungen. Wenn das geformte Substrat 5 Hitze ausgesetzt wird, konzentrie ren sich die Verunreinigungen und treten aus einem Bereich, von dem angenommen wird, daß er eine Korngrenze des MG-Si Substrates ist, aus, wobei sie durch die aktive Schicht 2 brechen, wie in Fig. 18 gezeigt.

Zusätzlich benötigt die Bildung des pn-Überganges in allen Fäl len, der Bildung des pn-Überganges der aktiven Schicht durch Dotierstoffdiffusion oder Ionenimplantation, oder durch Wechsel der Art des Dotierstoffgases während des Wachstums der aktiven Schicht in einer CVD-Vorrichtung, oder durch Abscheiden einer mikrokristallinen Schicht mit einen dem Leitungstyp der aktiven Schicht entgegengesetzten Leitungstyp in einem Plasma-CVD-Ver fahren, eine Menge Zeit.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine hochzuverlässige Dünnschichtsolarzelle in einem einfachen Prozeß mit niedrigen Kosten und insbesondere in kurzer Zeit herzustellen, sowie ein Herstellungsverfahren dazu anzugeben.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach den Ansprüchen 12, 17, 21 oder 23.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Dünn schichtsolarzelle ein hitzebeständiges, tragendes Substrat, das durch ein Plasmabeschichtungsverfahren, bei dem ein Ausgangsma terial des Substrates durch ein Hochtemperaturplasma geschmolzen und das geschmolzene Ausgangsmaterial auf eine Basisplatte oder in eine Form durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl gesprüht wird, ausgebildet wird, auf. Darum treten die Verunreinigungen, selbst wenn ein billiges Material, das eine Menge Verunreinigun gen enthält, wie zum Beispiel MG-Si als Material für das Sub strat benutzt wird, während eines Hochtemperaturprozesses, wie zum Beispiel der Bildung der aktiven Schicht, nicht aus dem Sub strat unter Durchbrechen der Dünnschicht-Aktivschicht aus.

Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle eine aktive Halbleiterschicht mit einem pn-Übergang durch das Plasma beschichtungsverfahren ausgebildet. Darum wird die Zeit zur Aus bildung der aktiven Schicht oder des pn-Überganges signifikant reduziert.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figu ren.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolar zelle einer ersten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung, die ein Verfahren zur Her stellung eines tragenden Substrates durch ein Plasmabeschichtungsverfahren illu striert;

Fig. 3 eine Darstellung, die die Verunreinigungs trennung in einem Substrat, das durch das Plasmabeschichtungsverfahren ausgebildet wurde, illustriert;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolar zelle einer zweiten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolar zelle einer dritten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolar zelle einer vierten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung, die ein Verfahren zur Her stellung eines pn-Überganges der Dünn schichtsolarzelle der dritten und vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung illustriert;

Fig. 8(a)+8(b) Diagramme, die ein anderes Verfahren zur Herstellung des pn-Überganges der Dünn schichtsolarzelle der dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren;

Fig. 9(a)+9(b) Diagramme, die ein Verfahren zur Herstellung eines tragenden Substrates einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren;

Fig. 10 eine Darstellung, die ein Verfahren zur Her stellung eines tragenden Substrates einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustriert;

Fig. 11(a)+11(b) perspektivische Ansichten, die Rohlinge und Substrate, die durch Verfahren der fünften bzw. sechsten Ausführungsform hergestellt wurden, zeigen;

Fig. 12(a)+12(b) Schnittansichten, die ein Verfahren zur Her stellung eines tragenden Substrates einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung illustrieren;

Fig. 13 eine Schnittansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates einer achten Ausführungsform der vorliegenden Er findung illustriert;

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht, die ein Ver fahren zur Herstellung eines Halbleitersub strates in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht zur Erklärung einer Struktur einer Dünnschichtsolarzelle;

Fig. 16(a)+16(b) Schnittansichten, die ein Verfahren zur Her stellung eines Substrates unter Benutzung von MG-Si illustrieren;

Fig. 17 eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolar zelle; und

Fig. 18 eine Schnittansicht, die eine aufgrund von aus dem Substrat austretenden Verunreinigun gen gebrochene aktive Schicht.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Dünnschichtsolarzelle in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein MG-Si Substrat. Eine polykristalline Si-Dünnschicht-Aktiv schicht 2 ist auf dem Substrat 1 angeordnet, und ein pn-Übergang 3 ist in einem Oberflächenbereich der aktiven Schicht 2 durch Diffusion oder ähnliches ausgebildet. Eine obere Elektrode 4 ist auf der aktiven Schicht 2, die den pn-Übergang 3 aufweist, an geordnet.

Bei der ersten Ausführungsform ist das MG-Si Substrat 1 durch ein Plasmabeschichtungsverfahren, bei dem Materialpulver durch ein Hochtemperaturplasma geschmolzen und das geschmolzene Mate rialpulver durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl auf ein Ziel gesprayt wird, ausgebildet. Das Plasmabeschichtungsverfah ren wird herkömmlicherweise zur Beschichtung von feuerfestem oder hochschmelzendem Material verwendet, aber es wurde niemals zur Herstellung einer Solarzelle verwendet.

Das Plasmabeschichtungsverfahren wird unter Benutzung von Fig. 2 im Detail beschrieben. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 7 eine Gleichstromversorgung, die Bezugszeichen 8a und 8b bezeich nen Elektroden, das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Einlaß für Ausgangsmaterial, das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Plasma strahl, das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Basisplatte, und das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen Gaseinlaß, durch den ein Gas zur Erzeugung des Plasmastrahls 10 eingeführt wird.

Es wird eine Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung des MG-Si Substrates 1 unter Benutzung der in Fig. 2 gezeigten Plasma beschichtungsvorrichtung gegeben. Eine hohe Spannung wird durch die Gleichstromversorgung 7 an die Elektroden 8a und 8b zur Er zeugung einer Bogenentladung zwischen den Elektroden 8a und 8b angelegt und zur selben Zeit wird Argon(Ar)-Gas oder ähnliches mit hohem Druck durch den Gaseinlaß 12 in die Plasmabeschich tungsvorrichtung eingebracht, wobei das Gas aufgrund der Boge nentladung zu einem Hochtemperaturplasma mit zehntausenden Grad Celsius wird und der Plasmastrahl 10 durch die Elektroden nach außen emittiert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das MG-Si Pulver mit einer Teilchengröße von einigen 10 Mikron durch den Einlaß 9 in den Plasmastrahl 10 injiziert. Das MG-Si-Pulver wird durch Hochtemperaturplasma geschmolzen und auf das Basissubstrat 11 gesprüht. Die Basisplatte 11 wird durch eine Wasser- oder Luft kühlungsvorrichtung (nicht gezeigt) gekühlt, so daß das auf die Basisplatte 11 gebrachte geschmolzene MG-Si Substrat gekühlt und erstarrt wird. Dieser Prozeß wird mehrere Male wiederholt, um ein MG-Si Substrat 1a zu produzieren. Danach wird das Substrat 1a von der Basisplatte 11 entfernt, wodurch das selbsttragende MG-Si Substrat 1 entsteht.

Eine Beschreibung des Ablaufes der Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Dünnschichtsolarzelle wird gegeben. Zuerst wird das durch das oben beschriebene Plasmabeschichtungsverfahren ausge bildete MG-Si Substrat 1 in eine CVD-Vorrichtung gebracht. Dann wird ein Ausgangsgas, wie zum Beispiel SiH₄ oder SiHCL₃, in die CVD-Vorrichtung eingebracht und bei einer Temperatur in der Höhe von 1000°C umgewandelt, wobei eine polykristalline Si-Schicht, die eine aktive Schicht 2 wird, auf dem Substrat 1 mit einer Dicke von einigen 10 Mikron aufgewachsen wird. Die Si-Dünn schicht weist direkt nach dem Wachstum eine kleine Korngröße auf und in einigen Fällen wird das polykristalline Si durch Laser strahlung oder Erhitzung mit einer Lampe geschmolzen und rekri stallisiert, um die Korngröße zu erhöhen. Nach der Ausbildung der aktiven Schicht 2 wird der pn-Übergang 3 in der aktiven Schicht 2 durch Diffusion von Dotierstoff oder Ionenimplantation erzeugt. Der pn-Übergang könnte auch während des Wachstums der aktiven Schicht in der CVD-Vorrichtung durch Wechsel der Art des Dotierstoffgases während des Einführens eines Dotierstoffgases in die CVD-Apparatur erzeugt werden. Alternativ könnte der pn-Übergang durch Abscheiden einer mikrokristallinen Schicht mit einem dem Leitungstyp der aktiven Schicht entgegengesetzten Lei tungstyp auf der aktiven Schicht in einer Plasma-CVD-Vorrichtung erzeugt werden.

Nach der Ausbildung des pn-Überganges wird die obere Elektrode 4, die Silber oder ähnliches aufweist, auf der aktiven Schicht 2 ausgebildet. Bevorzugterweise wird die obere Elektrode 4 durch Siebdruck oder Vakuumabscheidung ausgebildet. Es gibt einige Fälle, in denen eine Antireflexschicht auf der polykristallinen Si-Dünnschicht durch Sputtern oder ähnliches ausgebildet wird. Als Antireflexschicht wird eine transparente leitende Schicht, die auch als Elektrode dient, wie zum Beispiel eine ITO(In₂O₃:SnO₂)-Schicht, eine SnO₂-Schicht oder eine ZnO-Schicht, oder eine Isolierschicht wie z. B. eine Si₃N₄-Schicht, verwendet.

Das durch das Plasmabeschichten ausgebildete Substrat ist porö ser als das durch Formen ausgebildete Substrat und enthält un zählige Poren. Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht von Körnern des durch plasmabeschichten ausgebildeten Substrates. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 13 ein MG-Si Korn mit einem Durch messer von einigen Mikron bis 100 Mikron, und das Bezugszeichen 14 bezeichnet Verunreinigungen, die aus dem Korn ausgetreten sind. Wenn dieses Substrat einem Hochtemperaturprozeß ausgesetzt wird, treten die in dem Substrat enthaltenen Verunreinigungen nicht aus dem Substrat aus. Das ist so, da die Verunreinigungen 14 aus jedem der MG-Si Körner 13 austreten und in der Peripherie bzw. auf der Oberfläche der Körner gesammelt werden, das heißt die Verunreinigungen 14 werden gerade in den Poren gesammelt, das heißt in den Räumen zwischen den Körnern 13. Darum tritt keine Zerstörung der aktiven Schicht aufgrund der Trennung bzw. des Austretens der Verunreinigungen in einem folgenden Prozeß auf.

Obwohl in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform MG-Si als Ausgangsmaterial benutzt wird, könnte jedes Material verwen det werden, so lang es eine Leitfähigkeit und eine Hitzebestän digkeit, die für ein hitzebeständiges tragendes Substrat benö tigt werden, aufweist.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolarzelle in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 15 ein Basissubstrat, das rostfreien Stahl, Glas, Aluminiumoxid, Koh lenstoff, Aluminium oder ähnliches aufweist. Eine Schicht 21 ist auf dem Basissubstrat 15 durch das Plasmabeschichtungsverfahren ausgebildet. Die Schicht 21 wird im folgenden als Plasmabe schichtungsschicht bezeichnet. Eine polykristalline Si-Dünn schicht-Aktivschicht zwei ist auf der Plasmabeschichtungsschicht 21 ausgebildet. Ein pn-Übergang 3 ist in einem Oberflächenbe reich der aktiven Schicht 2 durch Diffusion oder ähnliches aus gebildet. Eine obere Elektrode 4 ist auf der aktiven Schicht 2, die den pn-Übergang 3 aufweist, ausgebildet.

In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist das gesamte Substrat 1 durch Plasmabeschichtung ausgebildet. Das heißt, das Ausgangsmaterial wird auf die Basisplatte 11 zur Ausbildung ei ner Schicht gesprüht und dann wird die Schicht von der Basis platte entfernt, um das Substrat 1 zu erhalten. In dieser zwei ten Ausführungsform jedoch werden das Basissubstrat 15 und die Plasmabeschichtungsschicht 21, die auf dem Basissubstrat 15 aus gebildet ist, als Substrat verwendet.

Genauer wird die Plasmabeschichtungsschicht 21 auf der Oberflä che des Basissubstrates 15 unter Benutzung der Plasmabeschich tungsvorrichtung aus Fig. 2 ausgebildet. In diesem Fall muß sich die Plasmabeschichtungsschicht 21 nicht selbst tragen, da das Basissubstrat 15 die Plasmabeschichtungsschicht 21 mecha nisch trägt, und daher kann sie dünn sein. Als Ergebnis wird der Plasmabeschichtungsprozeß vereinfacht. Außerdem beinhaltet die Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Solarzelle bei der Ausbil dung des Substrates 1 durch die Plasmabeschichtung den Schritt des Entfernens des Substrates 1 von der Basisplatte 11. In die ser zweiten Ausführungsform jedoch kann durch Benutzung des Ba sissubstrates 15 als tragende Platte der Entfernungsschritt ein gespart werden, wodurch das Herstellungsverfahren vereinfacht wird.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolarzelle in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung. In dieser dritten Ausführungsform wird eine pn-Übergangsschicht 16 durch Plasmabeschichtung ausgebildet.

Eine Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung der Dünn schichtsolarzelle aus Fig. 5 wird gegeben. Zuerst werden unter Benutzung der Plasmabeschichtungsvorrichtung aus Fig. 2 p-do tierte Si-Teilchen auf ein Substrat 31, das rostfreien Stahl, Glas, Aluminiumoxid, Kohlenstoff, Aluminium oder ähnliches auf weist, zur Ausbildung einer p-Typ-Schicht 16a eines aktiven Be reiches einer Solarzelle aufgebracht. Dann werden n-dotierte Si-Teilchen auf die p-Typ-Schicht 16a zur Ausbildung einer n-Typ- Schicht 16b aufgebracht, wodurch ein pn-Übergang zwischen der p-Typ-Schicht 16a und der n-Typ-Schicht 16b gebildet wird. Alter nativ könnten die p-Typ und n-Typ Schichten durch Verwendung nichtdotierter Si-Teilchen als Ausgangsmaterial und durch Mi schen von p-Typ oder n-Typ Dotierstoffgas in die Atmosphäre wäh rend des Plasmabeschichtens ausgebildet werden. Außerdem kann ein Substrat, das durch das Plasmabeschichtungsverfahren der ersten oder zweiten Ausführungsform ausgebildet wurde, als Sub strat 31 verwendet werden.

Im Fall der Verwendung von dotierten Si-Teilchen werden, wie in Fig. 8(a) gezeigt, p-dotierte Si-Teilchen 160a auf das Substrat 31 aufgebracht und dann n-dotierte Si-Teilchen 160b, wie in Fig. (8b) gezeigt, auf die p-dotierten Si-Teilchen aufgebracht, wo durch der pn-Übergang hergestellt wird. Bevorzugterweise wird Bor (B) als p-Typ Dotierstoff und Phosphor (P) oder Antimon (Sb) als n-Typ Dotierstoff verwendet, und diese werden in die Si-Teilchen mit einer Konzentration von 10¹⁵ bis 10²⁰ cm^-3 dotiert. Bei diesem Verfahren wird die Tiefe des pn-Überganges durch Va riation des Durchmessers der n-Typ Si-Teilchen in einem Bereich 0,1 bis 100 Mikron oder durch Variation der Dicke der abgeschie denen n-Typ Schicht gesteuert.

Fig. 7 ist eine schematische Darstellung, die mehr im Detail das Verfahren der Herstellung des pn-Übergangs unter Benutzung der nichtdotierten Si-Teilchen und des Dotierstoffgases zeigt. In Fig. 7 sind eine Plasmabeschichtungsvorrichtung 73 und eine Aufnahme 72 auf der das Substrat 31 angebracht wird, in einer Kammer 71 angebracht. Eine Versorgung 74 für p-Typ Dotierstoff gas und eine Versorgung 75 für n-Typ Dotierstoffgas sind mit der Kammer 71 verbunden. Wie in Fig. 7 gezeigt, werden die nicht dotierten Si-Teilchen in der Kammer 71 auf das Substrat 31 auf gebracht. Zuerst wird von der Zuführung 74 für p-Typ Dotier stoffgas ein p-Typ Dotierstoffgas in die Kammer eingeführt und dann wird auf ein n-Typ Dotierstoffgas von der Versorgung 75 für n-Typ Dotierstoffgas umgeschaltet, wodurch der pn-Übergang her gestellt wird. Bevorzugterweise wird B₂H₆ als n-Typ Dotierstoff gas und PH₃ als n-Typ Dotierstoffgas verwendet.

Das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines pn-Über ganges, das Diffusion oder ähnliches verwendet, benötigt unge fähr eine Stunde. Bei dem oben beschriebenen Plasmabeschich tungsverfahren jedoch wird ein pn-Übergang innerhalb von 1 bis 10 Sekunden hergestellt, das heißt, daß die Zeit zur Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle signifikant verringert wird.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer Dünnschichtsolarzelle ent sprechend einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung. Während der in Fig. 5 gezeigten dritten Ausführungsform die Übergangsschicht 16 auf dem tragenden Substrat 31 ausgebil det wird, wird bei dieser vierten Ausführungsform eine p-Typ Schicht 16a so dick ausgebildet, daß sie sich selbst trägt, wo durch auf das Substrat 31 verzichtet werden kann.

Während in den oben beschriebenen dritten und vierten Ausfüh rungsformen der pn-Übergang durch Abscheiden der n-Typ Schicht auf der p-Typ Schicht hergestellt wird, könnte der pn-Übergang auch durch Ausbildung einer p-Typ Schicht und anschließendes Diffundieren eines n-Typ Dotierstoffes in die Oberfläche der p-Typ Schicht hergestellt werden. Obwohl die Zeit zur Herstellung des pn-Überganges in diesem Fall nicht verringert wird, wird die Zeit zur Herstellung der aktiven Schicht im Vergleich mit dem CVD-Verfahren oder ähnlichem verringert.

Wenn ein Halbleitersubstrat auf einer Basisplatte durch das Plasmabeschichtungsverfahren hergestellt wird, verformt es sich während oder nach dem Plasmabeschichtungsprozeß unvorteilhafter weise. Im schlimmsten Fall bricht es. Darum ist, wenn das Halb leitersubstrat ohne Basisplatte verwendet wird, nur ein verform tes oder ein gebrochenes Substrat mit einer Größe von ungefähr 3 cm im Quadrat erhältlich. Wenn ein an die Basisplatte angehefte tes Substrat verwendet wird, ist die maximale Größe des verfüg baren Substrates ungefähr 8 cm im Quadrat und es ist schwierig, ein größeres zu erhalten.

Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf die Lösung des oben beschriebenen Problemes gerichtet. Bei die ser Ausführungsform ist ein großdimensioniertes (größer als 10 cm im Quadrat) Halbleitersubstrat, das nicht verformt oder ge brochen ist, ohne ein Basissubstrat durch das Plasmabeschich tungsverfahren erhältlich.

Die Fig. 9(a) und 9(b) sind schematische Darstellungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates oder eines Halbleiterrohlings in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. In Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen 91 ein kastenförmiges Basissub strat, das heißt eine Form, die aus rostfreien Stahl oder ähn lichem besteht und ein Bodenteil 91a und Seitenwände 91b auf weist. Die Form 91 ist einer Wasser- oder Luftkühlungsvorrich tung 92 umgeben. Die Plasmabeschichtungsvorrichtung dieser Aus führungsform ist mit der in Fig. 2 gezeigten identisch. In Fig. 9(a) bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 die selben oder ähnliche Teile. Das Bezugszeichen 93 bezeichnet MG-Si das in die Form 91 gebracht und erstarrt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Form 91 fixiert und die Kanone der Plas mabeschichtungsvorrichtung bewegt sich in eine Richtung, die durch einen Pfeil A gezeigt wird, so daß die Entfernung zwischen der Kanone und der Beschichtungsoberfläche während des Beschich tungsprozesses konstant gehalten wird. Fig. 9(b) ist eine Schnittansicht, die entlang der Linie IXb-IXb aus Fig. 9(a) verläuft. Wie in Fig. 9(b) gezeigt, hat der Bodenteil der Form 91 eine quadratische Form und jede Kante des Quadrates ist unge fähr 10 cm lang.

Wenn die Kanone der Plasmabeschichtungsvorrichtung eine Fläche von ungefähr 10 cm im Quadrat abscannt, werden die MG-Si Teil chen gleichmäßig auf der Fläche aufgebracht. Das Scannen wird wiederholt ausgeführt, bis die Form 91 mit MG-Si aufgefüllt ist. Die Entfernung zwischen der Kanone und der Beschichtungsoberflä che beträgt ungefähr 10 cm und wird während des Beschichtungs prozesses durch langsames Bewegen der Beschichtungsvorrichtung in der durch den Pfeil A angezeigten Richtung konstant gehalten. Da die Form 91 durch eine Wasser- oder Luftkühlungsvorrichtung 92 gekühlt wird, werden die MG-Si Teilchen, die in die Form 91 gebracht werden, schnell erstarrt und die Form selbst wird durch die Hitze des Hochtemperaturplasmas nicht geschmolzen. Zusätz lich ist die innere Oberfläche der Form 91 glatt wie ein Spie gel, so daß das MG-Si 93 nach dem Beschichtungsvorgang leicht aus der Form genommen werden kann. Das aus der Form genommene MG-Si bilden einen rechtwinkligen Parallelepiped(Spat)-Rohling 200, wie in Fig. 11(a) gezeigt. Dieser Rohling 200 wird in ent sprechender Dicke geschnitten, wodurch Substrate 201 für eine Dünnschichtsolarzelle oder ähnliches hergestellt werden.

In dieser fünften Ausführungsform wird die kastenförmige Form 91 durch das Plasmabeschichtungsverfahren mit Ausgangsmaterial ge füllt, um den Rohling 200 auszubilden und dann wird der Rohling zur Bildung des Substrates 201 in Scheiben geschnitten. Daher wird das Problem der Verformung und des Brechens vermieden, was in größer dimensionierten Substraten ohne Verformung resultiert.

Bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform ist die Bo denoberfläche der Form 91, welche sich gegenüber der Ausgangs material emittierenden Düse der Plasmabeschichtungsvorrichtung befindet, quadratisch, aber sie kann genausogut rund, rechteckig oder ähnliches entsprechend der gewünschten Form des Substrates sein. Zusätzlich, obwohl die Bodenfläche der Mulde 91 in der fünften Ausführungsform flach ist, könnte die innere Gestalt der Form ein Kreiskegel, eine quadratische Pyramide oder ähnliches sein. Wenn die innere Form der Form eine quadratische Pyramide ist, wird ein Rohling 202 und ein Substrat 203, wie in Fig. 11(b) gezeigt, erhalten.

Desweiteren, obwohl die Größe der Bodenoberfläche der Form 91 in der fünften Ausführungsform ungefähr 10 cm im Quadrat ist, ist eine gleichmäßige Beschichtung auf einer größeren Fläche durch Steuerung der Beschichtungsbedingungen möglich, wodurch größer dimensionierte Substrate erhalten werden.

Fig. 10 ist eine schematische Darstellung zur Erklärung eines Verfahrens zur Herstellung eines Halbleitersubstrates oder eines Rohlings entsprechend einer sechsten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung. Bei dieser sechsten Ausführungsform bewegt sich der Bodenteil 91a der Form 91 zum Konstanthalten der Ent fernung zwischen der Kanone der Plasmabeschichtungsvorrichtung und der Beschichtungsoberfläche. Genauer ist eine Stange 94 an dem Bodenteil 91a der Form 91 befestigt und bewegt sich entspre chend der Dicke des beschichteten MG-Si in der durch den Pfeil B angezeigten Richtung, so daß die Oberfläche des MG-Si immer in derselben Entfernung von der Kanone der Plasmabeschichtungsvor richtung ist. Auch bei dieser sechsten Ausführungsform wird MG-Si Rohling 200 in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds, wie in Fig. 11(a) gezeigt, aus der Form 91 entnommen. Dieser Roh ling 200 wird zum Erhalt des Substrates 201 für eine Dünn schichtsolarzelle oder ähnliches in entsprechender Dicke ge schnitten.

Während in der oben beschriebenen fünften und sechsten Ausfüh rungsform der MG-Si Rohling durch das Plasmabeschichtungsverfah ren ausgebildet wird und dann zum Erhalt eines Substrates ohne Verformung in eine Platte geschnitten wird, kann ein Substrat ohne Verformung auch durch Füllen des Ausgangsmaterials in eine Form mit der Gestaltung eines gewünschten Substrates selbst und das Entnehmen des Substrates aus dieser Form erhalten werden.

Die Fig. 12(a) und 12(b) sind schematische Darstellungen, die ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates in Übereinstimmung mit einer siebten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigen, wobei Fig. 12(a) eine Schnittansicht in einer zur Richtung der Plasmabeschichtung parallelen Richtung und Fig. 12(b) eine Schnittansicht entlang einer Linie XIIb-XIIb in Fig. 12(a) zeigt. In diesen Figuren bezeichnen diesel ben Bezugszeichen wie in den Fig. 9(a) und 9(b) dieselben oder ähnliche Teile.

Als eine Form mit der Gestalt des gewünschten Substrates wird eine Mulde, die durch Anbringen von Seitenwänden, die die Kontur des Substrates bestimmen, auf die Basisplatte 11 aus Fig. 2 erhalten wird, in Betracht gezogen. Jedoch ist es für diese Form schwierig, das Verformen des Substrates während oder nach der Plasmabeschichtung zu verhindern.

In dieser siebten Ausführungsform weist die Form 91 einen Hohl raum bzw. eine Ausnehmung, deren innere Gestalt gleich der Ge stalt des gewünschten Substrates ist und deren Öffnung der Sei tenoberfläche des Substrates entspricht, auf. Das Ausgangsmate rial des Substrates, das heißt MG-Si wird in der Form in einer Dickenrichtung, die die Breitenrichtung des Substrates ist, an gesammelt. Darum wird ein großdimensioniertes Substrat ohne Ver formung leicht ausgebildet. Wenn eine Mehrzahl von Mulden 91, wie in den Fig. 12(a) und 12(b) aufgeschichtet wird, wird eine Mehrzahl von gleichzeitig ausgebildeten Substraten erhal ten. In dieser Ausführungsform ist die Form 91 fixiert und die Kanone der Plasmabeschichtungsvorrichtung (nicht gezeigt) bewegt sich zum Konstanthalten der Entfernung zwischen der Kanone und der Beschichtungsoberfläche.

Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die ein Verfahren zur Herstel lung eines Halbleitersubstrates in Übereinstimmung mit einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In die ser achten Ausführungsform bewegt sich der Bodenteil 91a der Form 91 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung, wodurch die Entfernung zwischen der Oberfläche der Beschichtung und der Ka none der Beschichtungsvorrichtung (nicht gezeigt) konstant ge halten wird.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates in Übereinstimmung mit einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 14 wird ein Halbleitermaterial auf ein Basissubstrat 95 durch eine Maske 96, die eine Mehrzahl von Aperturen (Öffnungen), die jeweils die Form einer Seitenoberfläche des gewünschten Halbleitersubstrates aufweisen, aufweist, aufge bracht, wodurch eine Mehrzahl von Halbleitersubstraten 97 zwi schen der Maske 96 und dem Basissubstrat 95 ausgebildet werden. Die Entfernung zwischen der das Ausgangsmaterial emittierenden Düse 98 der Plasmabeschichtungsvorrichtung und der Maske 96 ist konstant gehalten. Das Basissubstrat bewegt sich während des Beschichtungsvorganges langsam in der durch den Pfeil angezeig ten Richtung, so daß die Anlagerung des Ausgangsmaterials immer auf der Oberfläche der Maske 96 ausgeführt wird. Da die Oberflä che der Maske 96, die der Düse 98 gegenüberliegt, so glatt wie ein Spiegel ist, wird das Ausgangsmaterial daran nicht angela gert. Die Maske 96 und das Substrat 95 werden durch eine Luft- oder Wasserkühlungsvorrichtung (nicht gezeigt) gekühlt.

Während in den oben beschriebenen fünften bis neunten Ausfüh rungsformen MG-Si als Ausgangsmaterial für den Rohling oder das Substrat benutzt werden, kann jedes Material, das als Material zur Ausbildung eines Substrates, das in einer Halbleitervorrich tung verwendet wird, geeignet ist, verwendet werden.

Während in den oben beschriebenen ersten bis neunten Ausfüh rungsformen das Plasmabeschichtungsverfahren verwendet wird, können auch andere Beschichtungsverfahren wie zum Beispiel ein Beschichtungsverfahren unter Benutzung eines Lichtbogens verwen det werden. Jedoch hat das Plasmabeschichtungsverfahren gegen über den anderen Verfahren den Vorteil, daß es an Luft durchge führt werden kann.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich, weist eine Dünnschichtsolarzelle entsprechend der vorliegenden Erfindung eine aktive Schicht (Dünnschicht-Aktivschicht), die durch das Plasmabeschichtungsverfahren auf einem Substrat ausgebildet wird, auf. Daher treten, selbst wenn ein billiges Material mit einer Vielzahl von Verunreinigungen für das Substrat verwendet wird, die Verunreinigungen niemals aus dem Substrat unter Durch brechen der aktiven Schicht aus.

Zusätzlich wird, entsprechend der vorliegenden Erfindung, eine aktive Schicht einer Solarzelle, die einen pn-Übergang aufweist, durch das Plasmabeschichtungsverfahren ausgebildet. Darum wird die Zeit zur Ausbildung der aktiven Schicht oder des pn-Übergan ges signifikant verringert.

Zusätzlich wird, entsprechend der vorliegenden Erfindung, eine kastenförmige Form durch das Plasmabeschichtungsverfahren mit einem Ausgangsmaterial gefüllt, um einen Rohling herzustellen und dann den Rohling zum Erhalt eines Substrates zu schneiden. Daher kann ein großdimensioniertes Substrat ohne Verformung leicht ausgebildet werden.

Zusätzlich wird entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Form mit einer Ausnehmung, deren innere Gestalt gleich der Ge stalt eines gewünschten Substrates ist und deren Öffnung einer Seitenoberfläche des Substrates entspricht, verwendet, und ein Halbleitermaterial wird durch die Öffnung in die Form zum Füllen der Form mit dem Material gebracht. Dadurch wird ein großdimen sioniertes Substrat ohne Verformung leicht erhalten.

Zusätzlich wird entsprechend der vorliegenden Erfindung ein Halbleitermaterial unter Verwendung einer Maske mit einer Aper tur, deren Form einer seitlichen Oberfläche eines gewünschten Substrates entspricht, auf eine Basisplatte aufgebracht, wodurch ein Halbleitersubstrat zwischen der Maske und der Basisplatte ausgebildet wird. Dadurch wird ein großdimensioniertes Substrat ohne Verformung leicht erhalten.

Claims

1. Dünnschichtsolarzelle mit einer aktiven Halbleiterdünn schicht mit einem pn-Übergang und einem mechanisch tragenden Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat durch ein Plasmabeschichtungsverfahren, bei dem ein Ausgangsmaterial für das Substrat durch ein Hochtemperatur plasma geschmolzen und das geschmolzene Ausgangsmaterial durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl auf eine Basisplatte ge sprüht wird, ausgebildet ist.

2. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Substrat ein Basissubstrat und eine Schicht, die auf dem Basissubstrat durch das Plasmabeschichtungsverfahren ausgebildet ist, aufweist, und daß die aktive Schicht auf dieser Schicht ausgebildet ist.

3. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial Silizium metallurgischer Qualität (MG-Si) ist.

4. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Basissubstrat rostfreien Stahl, Glas, Aluminiumoxid, Kohlenstoff oder Aluminium aufweist.

5. Dünnschichtsolarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ausgebildet wird, indem das Ausgangsmaterial durch das Plasmabeschichtungsverfahren auf die Basisplatte zur Ausbildung einer Schicht aufgebracht wird, und dann die Schicht von der Basisplatte getrennt wird.

6. Dünnschichtsolarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat durch den Schritt des Füllens einer Ausnehmung einer Form mit dem Ausgangsmaterial durch das Plasmabeschich tungsverfahren ausgebildet wird.

7. Dünnschichtsolarzelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Substrat derart ausgebildet wird, daß die Ausnehmung der Form, die eine vorbestimmte Gestalt aufweist, mit dem Halblei termaterial zur Ausbildung eines Rohlings gefüllt wird, und daß dann der Rohling aus der Form genommen und in Scheiben geschnit ten wird.

8. Dünnschichtsolarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat so ausgebildet wird, daß eine Ausnehmung einer Form, deren innere Gestalt gleich der Gestalt eines gewünschten Substrates und deren Öffnung einer Seitenoberfläche des Substra tes entspricht, mit dem Halbleitermaterial durch das Plasmabe schichtungsverfahren gefüllt wird.

9. Dünnschichtsolarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat durch Aufbringen des Halbleitermaterials auf eine Basisplatte durch eine Maske, die eine Apertur in der Ge stalt einer Seitenoberfläche des gewünschten Substrates auf weist, ausgebildet wird.

10. Dünnschichtsolarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Schicht durch das Plasmabeschichtungsverfahren ausgebildet wird.

11. Dünnschichtsolarzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der pn-Übergang der aktiven Schicht durch das Plasmabe schichtungsverfahren ausgebildet wird.

12. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtsolarzelle mit einer aktiven Halbleiterschicht, die einen pn-Übergang aufweist, mit Ausbildung der aktiven Schicht durch ein Plasmabeschichtungsver fahren, bei dem ein Ausgangsmaterial für die aktive Schicht durch ein Hochtemperaturplasma geschmolzen und das geschmolzene Ausgangsmaterial durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl auf ein Basissubstrat gesprüht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12 mit Ausbildung des pn-Übergangs der aktiven Schicht durch das Plas mabeschichtungsverfahren.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 mit Ausbildung einer Halbleiterschicht eines ersten Leitungstyps durch das Plasmabeschichtungsverfahren; und Ausbildung einer Halbleiterschicht eines zweiten Leitungstyps auf der Schicht des ersten Leitungstyps durch das Plasmabe schichtungsverfahren.

15. Verfahren nach Anspruch 14 mit
Ausbildung der Halbleiterschicht des ersten Leitungstyps durch Verwenden eines Halbleitermaterials in das Dotiermaterial eines ersten Leitungstyps dotiert ist; und
Ausbildung der Halbleiterschicht des zweiten Leitungstyps durch Verwenden eines Halbleitermaterials in das Dotiermaterial eines zweiten Leitungstyps dotiert ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 mit
Ausbildung der Halbleiterschicht des ersten Leitungstyps durch Verwenden von Plasmabeschichtung und Anlagern eines undotierten Halbleitermaterials in einer Dotierstoffgasatmosphäre eines er sten Leitungstyps; und
Ausbildung der Halbleiterschicht des zweiten Leitungstyps durch Verwenden von Plasmabeschichtung und Anlagern eines undotierten Halbleitermaterials in einer Dotierstoffgasatmosphäre eines zweiten Leitungstyps.

17. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterrohlings, der in Scheiben, die als Halbleitersubstrate verwendet werden, ge schnitten wird, mit
Schmelzen eines Halbleitermaterials und Einbringen des geschmol zenen Halbleitermaterials in eine Form, die eine vorgeschriebene Gestalt aufweist, bis die Form mit dem Halbleitermaterial ge füllt ist, zur Herstellung des Halbleiterrohling; und
Herausnehmen des Halbleiterrohlings aus der Form.

18. Verfahren nach Anspruch 17 mit Schmelzen des Halbleitermaterials durch ein Hochtemperaturplasma und Sprühen des geschmolzenen Halbleitermaterials durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Form einen Bodenteil und eine Seitenwand, die den Boden teil umgibt, aufweist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, daß die innere Gestalt der Form konisch ist.

21. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates mit
Schmelzen eines Halbleitermaterials und Sprühen des geschmolze nen Halbleitermaterials in eine Ausnehmung einer Form, deren innere Gestalt gleich der Gestalt eines gewünschten Substrates ist und deren Öffnung einer Seitenoberfläche des Substrates ent spricht, bis die Ausnehmung mit dem Halbleitermaterial gefüllt ist, zur Herstellung des Halbleitersubstrates; und
Herausnehmen des Halbleitersubstrates aus der Form.

22. Verfahren nach Anspruch 21 mit Schmelzen des Halbleitermaterials durch ein Hochtemperaturplasma und Sprühen des geschmolzenen Halbleitermaterials durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl.

23. Verfahren zur Herstellung eines Halbleitersubstrates mit Schmelzen eines Halbleitermaterials und Sprühen des geschmolze nen Halbleitermaterials auf eine Basisplatte durch eine Maske, die eine Apertur in der Gestalt einer seitlichen Oberfläche ei nes gewünschten Halbleitersubstrates aufweist, so daß zwischen der Maske und der Basisplatte das Halbleitersubstrat ausgebildet wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23 mit Schmelzen des Halbleitermaterials durch ein Hochtemperaturplasma und Sprühen des geschmolzenen Halbleitermaterials auf die Basis platte durch einen Hochgeschwindigkeitsgasstrahl.