DE4019219C2

DE4019219C2 -

Info

Publication number: DE4019219C2
Application number: DE4019219A
Authority: DE
Inventors: Shoji Nishida; Takao Tokio/Tokyo Jp Yonehara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-04-09
Also published as: US5098850A; JPH0394476A; CN1020025C; FR2648618A1; JP2746312B2; FR2648618B1; CN1049573A; DE4019219A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sub strats für selektive Kristallzüchtung, ein Verfahren zur selek tiven Kristallzüchtung und ein Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie durch Anwendung dieser Verfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, mit dem eine selektive Kristallzüchtung bei niedrigen Kosten kontinuierlich durchge führt werden kann, ein Verfahren zum Herstellen eines dafür ge eigneten Substrats für selektive Kristallzüchtung und ein Ver fahren, mit dem durch Anwendung des vorstehend erwähnten Verfah rens zur selektiven Kristallzüchtung kontinuierlich eine Sonnen batterie mit einem guten Wirkungsgrad der Energieumwandlung her gestellt werden kann.

Sonnenbatterien sind in verschiedenen Instrumenten als Antriebs energiequellen verwendet worden.

Eine Sonnenbatterie hat einen Funktionsteil, in dem ein pn-Über gang oder ein pin-Übergang verwendet wird, und als Halbleiter, der diesen pn-Übergang und pin-Übergang bildet, ist im allgemei nen Silicium verwendet worden. Im Hinblick auf den Wirkungsgrad der Umwandlung von Photo- bzw. Lichtenergie in elektromotori sche Kraft wird die Verwendung von Einkristall-Silicium bevor zugt, jedoch ist im Hinblick auf eine Vergrößerung der Fläche und eine Herabsetzung der Kosten amorphes Silicium für vorteil haft gehalten worden.

In den letzten Jahren sind zum Zweck der Erzielung niedriger Ko sten, die mit den Kosten der Verwendung von amorphem Silicium vergleichbar sind, und eines hohen Wirkungsgrades der Energie umwandlung, der mit dem Wirkungsgrad bei der Verwendung von Ein kristall-Silicium vergleichbar ist, Untersuchungen über die Ver wendung von polykristallinem Silicium durchgeführt worden. Bei dem bekannten Verfahren wurde jedoch polykristallines Silicium in Form einer Masse in eine Platte geschnitten und verwendet, und es war infolgedessen schwierig, eine Platte mit einer Dicke von 0,3 mm oder einer geringeren Dicke zu erhalten, d.h., es konnte keine Platte erhalten werden, die genügend dünn war, um eine ausreichende Dosisabsorption möglich zu machen. Folglich ist eine wirksame Ausnutzung des Materials nicht möglich gewe sen. In Kürze, es ist zur Verbesserung des Wirkungsgrades und zur Herabsetzung der Herstellungskosten notwendig, die Dicke des polykristallinen Siliciums in ausreichendem Maße zu vermin dern.

Es ist deshalb versucht worden, unter Anwendung von Verfahren zur Bildung von Dünnfilmen wie z.B. des chemischen Aufdampfungs verfahrens (CVD-Verfahrens) einen Dünnfilm aus polykristallinem Silicium zu bilden, jedoch beträgt die Kristallkorngröße, die durch solch ein Verfahren erhalten wird, höchstens einige Mi krometer, und der Wirkungsgrad der Energieumwandlung ist sogar im Vergleich zu dem Wirkungsgrad, der bei dem aus einer Masse von polykristallinem Silicium geschnittenen Chip erhalten wird, niedriger.

Es ist auch versucht worden, die Kristallkorngröße durch Be strahlen eines durch das vorstehend erwähnte CVD-Verfahren ge bildeten Dünnfilms aus polykristallinem Silicium mit einem La serstrahl, wodurch ein Schmelzen und Umkristallisieren bzw. Um schmelzen bewirkt wird, zu vergrößern, jedoch ist die Herabset zung der Kosten nicht zufriedenstellend, und es ist auch schwie rig, eine stabile Herzustellung durchzuführen.

Diese Sachlage ist nicht auf Silicium beschränkt, sondern gilt auch für Verbindungs-Halbleiter.

Andererseits ist aus der US-PS 44 00 409 ein Verfahren bekannt, mit dem eine Verbesserung der Produktivität bei der Massenfer tigung von Sonnenbatterien bezweckt wird. Bei diesem Verfahren wird ein flexibles Substrat, das auf eine Ablaufrolle aufgewic kelt ist, fortlaufend von der Ablaufrolle abgewickelt; dann wird das Substrat zu einer Filmbildungskammer befördert; in der Filmbildungskammer wird eine Filmbildungsbehandlung durchge führt, und dann wird das Substrat mit dem gebildeten Film fort laufend auf eine Aufwickelrolle aufgewickelt. Ferner ist aus der US-PS 44 00 409 bekannt, daß voneinander verschiedene Halb leiterschichten übereinandergeschichtet bzw. laminiert werden, indem mehr als eine Filmbildungskammer bereitgestellt wird. Auch im Fall der Herstellung einer Sonnenbatterie durch dieses Verfahren wurde jedoch kein polykristalliner Film mit großer Kristallkorngröße erhalten, und bei der gegenwärtigen Sachlage wurde kein zufriedenstellender Wirkungsgrad der Energieumwand lung erzielt.

Aus der offengelegten EP-Patentanmeldung 2 76 961 A2 ist anderer seits ein Verfahren zur Herstellung einer Sonnenbatterie des Dünnfilmtyps mit einer ausreichend großen Kristallkorngröße und einem guten Wirkungsgrad der Energieumwandlung bekannt. Diese Patentanmeldung offenbart ein "Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie, bei dem auf der Oberfläche eines Substrats eine erste Halbleiterschicht eines ersten Leitfähigkeitstyps gebil det wird, wobei die Bildung der ersten Halbleiterschicht einen Schritt, bei dem der Oberfläche des Substrats ein Material, das von dem Material, das die Oberfläche des Substrats bildet, ver schieden ist und eine ausreichend größere Keimbildungsdichte (ND) als das Material hat, das die Oberfläche des Substrats bil det, in einer ausreichend kleinen Fläche zugesetzt wird, so daß das Kristallwachstum nur von einem einzigen Keim ausgeht, wo durch eine Keimbildungsoberfläche gebildet wird, einen Schritt, bei dem das Substrat einer Kristallbildungsbehandlung unterzo gen wird, um auf der Keimbildungsoberfläche einen einzigen Keim zu bilden, und einen Schritt, bei dem von dem einzigen Keim aus gehend ein Einkristall gezüchtet wird, umfaßt, und bei dem dann oberhalb der ersten Halbleiterschicht eine zweite Halbleiter schicht eines zweiten Leitfähigkeitstyps gebildet wird."

Bei diesem Verfahren wird die Methode zur selektiven Einkri stallzüchtung angewandt. Die Methode zur selektiven Einkristall züchtung ist eine Methode, bei der ein Kristall durch Ausnut zung der Unterschiede zwischen den Materialien hinsichtlich der Faktoren, die bei dem Verfahren zur Bildung eines Dünnfilms die Keimbildung beeinflussen, wie z.B. der Oberflächenenergie, des Anlagerungskoeffizienten, des Freisetzungs- bzw. Loslösungsko effizienten und der Oberflächen-Diffusionsgeschwindigkeit, se lektiv wachsen gelassen wird. Im einzelnen handelt es sich um eine Methode, bei der ein Einkristall auf der Basis einer Keim bildungsoberfläche wachsen gelassen wird, die sich auf einer Nicht-Keimbildungsoberfläche (einer Oberfläche mit einer klei neren Keimbildungsdichte) befindet, wobei die Keimbildungs oberfläche eine ausreichend größere Keimbildungsdichte als die Nicht-Keimbildungsoberfläche und eine ausreichend feine Oberflä che hat, so daß nur ein Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird. Bei dieser Methode tritt von der Nicht-Keimbildungsoberfläche ausgehend kein Kristallwachs tum ein, sondern das Wachstum eines Einkristalls erfolgt nur von der Keimbildungsoberfläche. Auch im Fall der Anwendung die ser Methode bleiben jedoch Einzelheiten, die zu verbessern sind, damit eine Sonnenbatterie, die eine große Fläche hat, mit guter Produktivität hergestellt wird.

Bei dem Verfahren, das aus der vorstehend erwähnten offengeleg ten EP-Patentanmeldung 2 76 961 A2 bekannt ist, wird eine übliche Musterbildung, im allgemeinen unter Anwendung des bekannten photolithographischen Verfahrens, durchgeführt, um auf der Sub stratoberfläche eine andere Art eines Materials, aus dem die Keimbildungsoberfläche wird, bereitzustellen.

Ein solcher photolithographischer Schritt wird durch eine dis kontinuierliche Behandlung durchgeführt. Aus diesem Grund wurde eine Vielzahl von Schritten gleichzeitig und kontinuierlich durchgeführt, um durch die Verwendung von Kristallen mit großer Korngröße eine leistungsfähige Sonnenbatterie zu erhalten, und es war deshalb schwierig, die Produktivität zu verbessern.

Bei der gegenwärtigen Sachlage ist es folglich außerordentlich schwierig, mit Hilfe der Verwendung von Kristallen mit großer Korngröße durch Anwendung irgendeines der vorstehend beschrie benen Verfahren mit guter Produktivität eine Sonnenbatterie her zustellen, die einen guten Wirkungsgrad der Energieumwandlung liefern kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur se lektiven Kristallzüchtung bereitzustellen, bei dem die Schritte der Herstellung einer Nicht-Keimbildungsoberfläche und einer Keimbildungsoberfläche auf einem Substrat kontinuierlich durch geführt werden, ohne daß die Photolithographie direkt angewandt wird. Ferner sollen durch die Erfindung ein Verfahren zum Her stellen des Substrats, das für das erwähnte Verfahren zu verwen den ist, und ein Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie, die gute Eigenschaften bzw. Kenndaten hat, mit einer ausreichen den Produktivität bei der Massenfertigung durch Anwendung des vorstehend erwähnten Verfahrens zur Kristallzüchtung bereitge stellt werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kristallzüchtung, bei dem ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem ersten Mate rial besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, das eine niedrigere Keimbil dungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes unterzogen wird, das in einem gewünschten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht kon zentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß die Schicht, die aus dem ersten Material besteht, freigelegt wird. D.h., es ist festgestellt worden, daß ein Substrat für selekti ve Kristallzüchtung ohne direkte Anwendung der Photolithogra phie gebildet werden kann, indem an einem gewünschten Bereich eines Substrats ein elektrisches Feld konzentriert bzw. punkt förmig errichtet wird, um aus einer Nicht-Keimbildungsoberflä che eine Keimbildungsoberfläche freizulegen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Ver fahren zur selektiven Kristallzüchtung, bei dem ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufge schichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Ma terial besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes un terzogen wird, das in einem gewünschten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß von der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, ein Bereich freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, bei dem der erwähnte Keim durch Anwendung einer Kristallzüch tungsbehandlung mit der Gasphasenmethode gebildet wird und bei dem von dem Keim ausgehend ein Kristall wachsen gelassen wird.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Ver fahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie, bei dem ein Sub strat mit einer Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zwei ten Material besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes unterzogen wird, das in einem gewünschten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß von der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, ein Bereich freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein ein ziger Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall ge züchtet wird, bei dem der erwähnte Keim durch Anwendung einer Kristallzüchtungsbehandlung mit der Gasphasenmethode gebildet wird und bei dem von dem Keim ausgehend ein Kristall wachsen ge lassen wird, wodurch ein Halbleiterschichtbereich gebildet wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem Ver fahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie mit einem Schritt, bei dem ein elektrisch leitendes Substrat konti nuierlich innerhalb einer Kammer bewegt wird, deren Druck ver mindert werden kann, und auf der Oberfläche des Substrats eine Schicht mit einer Nicht-Keimbildungsoberfläche gebildet wird, die eine niedrigere Keimbildungsdichte als die Substratoberflä che hat, einem Schritt, bei dem an einem gewünschten Bereich der Schicht, die aus dem Material besteht, das die Nicht-Keimbildungsoberflä che bildet, ein elektrisches Feld konzentriert bzw. punktförmig errichtet wird, um diesen Bereich zu entfernen, und ein Bereich des elektrisch leitenden Substrats freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim ge bildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, einem Schritt, bei dem das elektrisch leitende Substrat einer Kristallzüchtungsbehandlung unterzogen wird, um von dem Keim ausgehend, der auf der freigelegten Oberfläche des elektrisch leitenden Substrats gebildet worden ist, einen Kristall wachsen zu lassen, einem Schritt, bei dem ein Kristall, der sich im Typ der elek trischen Leitfähigkeit von dem Kristall, der von dem Keim aus gehend gezüchtet worden ist, unterscheidet, auf diesem wachsen gelassen wird, und einem Schritt, bei dem Elektroden gebildet werden, indem auf dem Kristall, der sich im Typ der elektrischen Leitfähig keit unterscheidet, eine Schicht gebildet wird, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nun un ter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1A bis Fig. 1G sind schematische Darstellungen, die zur Er läuterung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Her stellen einer Sonnenbatterie dienen.

Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung, die eine durch das er findungsgemäße Verfahren hergestellte Sonnenbatterie zeigt.

Fig. 3 ist eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Herstellen einer Sonnenbatterie zeigt, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzuwen den ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Herstellen des Substrats für selektive Kristallzüch tung wird ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, das eine niedrigere Keimbil dungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes unterzogen, das in einem gewünschten Be reich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzen triert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß die Schicht, die aus dem ersten Material besteht, freigelegt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zur selektiven Kristallzüchtung wird ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschich teten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes unterzo gen, das in einem gewünschten Bereich der aus dem zweiten Mate rial bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Be reich entfernt wird, so daß von der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, ein Bereich freigelegt wird, der eine ausrei chend feine Fläche hat, so daß ein einziger Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, wird der er wähnte Keim durch Anwendung einer Kristallzüchtungsbehandlung mit der Gasphasenmethode gebildet und wird von dem Keim ausge hend ein Kristall wachsen gelassen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens zum Herstellen einer Sonnenbatterie wird ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufge schichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Ma terial besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes un terzogen, das in einem gewünschten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß von der Schicht, die aus dem er sten Material besteht, ein Bereich freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim ge bildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, wird der erwähnte Keim durch Anwendung einer Kristallzüchtungs behandlung mit der Gasphasenmethode gebildet und wird von dem Keim ausgehend ein Kristall wachsen gelassen, wodurch ein Halb leiterschichtbereich gebildet wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Sonnenbatterie umfaßt einen Schritt, bei dem ein elektrisch leitendes Substrat konti nuierlich innerhalb einer Kammer bewegt wird, deren Druck ver mindert werden kann, und auf der Oberfläche des Substrats eine Schicht mit einer Nicht-Keimbildungsoberfläche gebildet wird, die eine niedrigere Keimbildungsdichte als die Substratoberflä che hat, einen Schritt, bei dem an einem gewünschten Bereich der Schicht, die aus dem Material besteht, das die Nicht-Keimbildungsoberflä che bildet, ein elektrisches Feld konzentriert bzw. punktförmig errichtet wird, um diesen Bereich zu entfernen, und ein Bereich des elektrisch leitenden Substrats freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim ge bildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, einen Schritt, bei dem das elektrisch leitende Substrat einer Kristallzüchtungsbehandlung unterzogen wird, um von dem Keim ausgehend, der auf der freigelegten Oberfläche des elektrisch leitenden Substrats gebildet worden ist, einen Kristall wachsen zu lassen, einen Schritt, bei dem ein Kristall, der sich im Typ der elek trischen Leitfähigkeit von dem Kristall, der von dem Keim aus gehend gezüchtet worden ist, unterscheidet, auf diesem wachsen gelassen wird, und einen Schritt, bei dem Elektroden gebildet werden, indem auf dem Kristall, der sich im Typ der elektrischen Leitfähig keit unterscheidet, eine Schicht gebildet wird, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

Durch das vorstehend erwähnte erfindungsgemäße Verfahren kann das Substrat mit einer darauf gebildeten Keimbildungsoberfläche hergestellt werden, ohne daß Behandlungen wie z.B. das direkte Aufbringen eines Resists, eine Belichtung, eine Entwicklung und eine Ätzung durchgeführt werden, wodurch eine Verringerung der Substrat-Herstellungsschritte erzielt werden kann.

Ferner müssen gemäß dem bekannten Verfahren zur Kristallzüch tung, bei dem eine Keimbildungsoberfläche durch Anwendung der Photolithographie direkt auf dem Substrat gebildet und dann ein Kristall wachsen gelassen wird, der Schritt, bei dem die Keim bildungsoberfläche freigelegt wird, nachdem auf dem Substrat z. B. SiO₂ gebildet worden ist, und der Schritt, bei dem auf der Keimbildungsoberfläche durch das CVD-Verfahren ein Kristall wachsen gelassen wird, getrennt durchgeführt werden. Im Gegen satz dazu können durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Ver fahrens beispielsweise der Schritt der Bildung von SiO₂, der Schritt der Bildung der Keimbildungsoberfläche und der Schritt, bei dem auf der Keimbildungsoberfläche ein Kristall wachsen ge lassen wird, gleichzeitig durchgeführt werden, und infolgedes sen kann der Wirkungsgrad der Kristallzüchtung im Vergleich zu dem bekannten Verfahren verbessert werden. Ferner kann ein Kri stallfilm mit großer Korngröße, bei dem die Lage der Korngrenze auf dem Substrat gesteuert ist, mit einer großen Fläche gebil det werden. Außerdem kann im Fall der Herstellung einer Sonnen batterie durch Anwendung dieses Verfahrens eine Sonnenbatterie mit großer Fläche, die gute Eigenschaften bzw. Kenndaten wie z. B. einen guten Wirkungsgrad der Energieumwandlung hat, herge stellt werden, während eine gute Produktivität erzielt wird und die Kosten herabgesetzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend näher erläutert.

Im Rahmen der Erfindung ist das Material für die Bildung der Keimbildungsoberfläche ein Material mit einer höheren Keimbil dungsdichte, während das Material für die Bildung der Nicht- Keimbildungsoberfläche ein Material mit einer niedrigeren Keim bildungsdichte ist. Als Material für die Bildung der Nicht- Keimbildungsoberfläche kann beispielsweise ein isolierendes Ma terial wie z.B. Siliciumoxid (z.B. SiO₂) oder Siliciumnitrid (Si₃N₄) verwendet werden, während als Material für die Bildung der Keimbildungsoberfläche beispielsweise Silicium (Si), Gal liumarsenid (GaAs) oder ein Metall verwendet werden kann. Als besondere Beispiele für das Metall können W, Cr, Mo, Ni und an dere erwähnt werden. Beispiele für den zu züchtenden Kristall sind Silicium, Galliumarsenid und Indiumphosphid (InP). Bei der Wahl des Materials für die Bildung der Nicht-Keimbildungsober fläche und des Materials für die Bildung der Keimbildungsober fläche muß beachtet werden, daß als Material für die Bildung der Nicht-Keimbildungsoberfläche ein Material verwendet werden sollte, das eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit hat als das Material für die Bildung der Keimbildungsoberfläche. Die Keimbildungsoberfläche kann auch gebildet werden, indem ein Ma terial für die Bildung der Keimbildungsoberfläche auf ein Unter schichtmaterial aufgebracht wird, das sich von dem Material für die Bildung der Keimbildungsoberfläche unterscheidet.

Im Rahmen der Erfindung wird die Schicht aus dem Material für die Bildung der Nicht-Keimbildungsoberfläche einem Spannungs durchschlag bzw. dielektrischen Durchschlag unterzogen, um den Bereich, an dem ein hohes elektrisches Feld errichtet wird, zu entfernen, wodurch die Keimbildungsoberfläche gebildet wird. Im einzelnen wird eine elektrische Kontaktspitze zum Bewirken ei nes Spannungsdurchschlags der Schicht aus dem Material für die Bildung der Nicht-Keimbildungsoberfläche mit einer gewünschten Stelle auf der Nicht-Keimbildungsoberfläche in Kontakt gebracht, um eine Spannung anzulegen, wodurch das elektrische Feld in dem Bereich, wo die vorstehend erwähnte elektrische Kontaktspitze in Kontakt gebracht worden ist, konzentriert wird. Die angeleg te Spannung sollte vorzugsweise eine Spannung sein, die wenig stens 50% und weniger als 100% der Durchschlagsspannung be trägt und insbesondere wenigstens 70% und höchstens 99% der Durchschlagsspannung beträgt, damit der Bereich, an dem das ho he elektrische Feld errichtet wird, entfernt wird. Wenn die an gelegte Spannung eine Spannung ist, die weniger als 50% der Durchschlagsspannung beträgt, wird die Ausbeute der Bildung der Keimbildungsoberfläche vermindert. Andererseits kann bei einer Spannung, die 100% der Durchschlagsspannung beträgt oder einen noch höheren Wert hat, auch in anderen Bereichen als dem ge wünschten Bereich ein Spannungsdurchschlag auftreten.

Als Gestalt der elektrischen Kontaktspitze können beispielswei se säulenförmige Gestalten wie z.B. die Gestalt eines Zylinders oder einer polygonalen Säule oder verschiedene Gestalten wie z. B. die Gestalt eines Kegels, eines polygonalen Kegels oder ei ner Nadel angewandt werden.

Die Kontaktfläche zwischen der vorstehend erwähnten elektri schen Kontaktspitze und der Schicht aus dem Material, das die Nicht-Keimbildungsoberfläche bildet, sollte geeigneterweise we nigstens 1 µm² und höchstens 16 µm² betragen, damit das elektri sche Feld wirksam konzentriert wird und auch eine ausreichend feine Keimbildungsoberfläche gebildet wird, so daß nur ein Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird. Dies liegt daran, daß manchmal kein guter elektrischer Kontakt erhalten werden kann, wenn die Kontaktfläche weniger als 1 µm² beträgt, während manchmal innerhalb einer Keimbildungsoberflä che eine Vielzahl von Keimen, aus denen Kristalle wachsen, ge bildet wird, wenn die Kontaktfläche 16 µm² überschreitet.

Wenn eine Vielzahl von elektrischen Kontaktspitzen mit der Schicht aus dem Material für die Bildung der Nicht-Keimbildungs oberfläche in Kontakt gebracht wird, sollte der gegenseitige Abstand zwischen den elektrischen Kontaktspitzen vorzugsweise wenigstens 40 µm und höchstens 100 µm betragen, damit die zu bildende Sonnenbatterie eine ausreichend große lichtempfangende Fläche hat.

Das elektrische Feld wird von einer Stromquelle unter Anwendung der vorstehend beschriebenen elektrischen Kontaktspitze z.B. in einem Muster eines konstanten Gleichstroms, einer Sinusschwin gung einer Sägezahnschwingung oder eines Impulses bzw. einer Impulsfolge an einem gewünschten Bereich errichtet.

Die Kristallzüchtungsbehandlung, die angewandt wird, um auf je der der in der vorstehend beschriebenen Weise auf dem Substrat freigelegten Keimbildungsoberflächen einen Einkristall zu bil den, kann vorzugsweise durch Anwendung der Gasphasenmethode, z. B. durch das Heiß-CVD-Verfahren, das Plasma-CVD-Verfahren, das optische CVD-Verfahren oder das Ionenplattierverfahren, durch geführt werden.

Einzelne Beispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezug nahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Beispiel 1

(i) (Bildung einer Keimbildungsoberfläche)

Zunächst wurde eine Oberfläche eines Bleches 101 aus nichtro stendem Stahl mit einer Dicke von 0,2 mm durch Anwendung des photolithographischen Verfahrens geätzt. Dadurch wurde eine An ordnung von als elektrische Kontaktspitzen dienenden säulenför migen Vorsprüngen 102, die eine Basis in Form eines Quadrats mit einer Seitenlänge a = 4 µm und eine Tiefe c = 5 µm hatten, in einem Abstand b = 100 µm gebildet. In Fig. 1A sind eine Schnittansicht und eine Unteransicht gezeigt.

Getrennt davon wurde als Material für die Bildung der Keimbil dungsoberfläche ein Substrat 104 aus nichtrostendem Stahl her gestellt, und auf der Oberfläche dieses Substrats wurde durch das übliche Normaldruck-CVD-Verfahren als Material für die Bil dung der Nicht-Keimbildungsoberfläche eine SiO₂-Schicht 103 ab geschieden. Sie wurde im einzelnen bei einer Substrattemperatur von 450°C in einer Filmdicke von etwa 20,0 nm abgeschieden. Dann wurde das vorstehend erwähnte Blech 101 derart auf die SiO₂-Schicht 103 aufgelegt, daß die vorstehend erwähnten säulen förmigen Vorsprünge 102 die SiO₂-Schicht 103 berührten (Fig. 1B).

Durch Anlegen einer 15 V betragenden Impuls- bzw. Stoßspannung von einer Stromquelle 105 zwischen dem Blech 101 aus nichtro stendem Stahl und dem Substrat 104 wurde durch die säulenför migen Vorsprünge 102 an den die säulenförmigen Vorsprünge 102 berührenden Bereichen der SiO₂-Schicht 103 konzentriert bzw. punktförmig ein hohes elektrisches Feld errichtet, um einen Spannungsdurchschlag hervorzurufen (Fig. 1C). Dabei wurde das elektrische Feld bei den feinen säulenförmigen Vorsprüngen 102 konzentriert, indem der momentane maximale Wert der Impulsspan nung derart festgelegt wurde, daß ein elektrisches Feld erhal ten wurde, das etwas niedriger war als das elektrische Feld, das einen Spannungsdurchschlag durch die SiO₂-Schicht 103 verur sacht. Aus diesem Grund wurde die elektrische Feldstärke zwi schen diesen Bereichen (102) und dem Substrat 104 wesentlich hö her als die Durchschlagfestigkeit der SiO₂-Schicht 103, wodurch die SiO₂-Schicht nur in den zwischen den säulenförmigen Vor sprüngen 102 und dem Substrat 104 angeordneten Bereichen einen Spannungsdurchschlag erfuhr und entfernt wurde. Dabei kann an genommen werden, daß SiO₂ in Form von SiO sublimiert, weil die SiO₂-Schicht sehr dünn ist. Auf diese Weise wurde die Oberflä che des als Unterschicht vorhandenen Substrats 104 aus nichtro stendem Stahl teilweise freigelegt, wodurch die Keimbildungs oberfläche gebildet wurde. Weil die Durchschlagsspannung von SiO₂ etwa 10⁷ V/cm beträgt und die SiO₂-Schicht 103 eine Film dicke von 20,0 nm hatte, hatte die angelegte Spannung, die auf 15 V festgelegt wurde, einen Wert, der 75% der Durchschlags spannung der SiO₂-Schicht 103 betrug.

Unmittelbar nach der Entfernung der SiO₂-Schicht durch das Auf treten eines Spannungsdurchschlags in Bereichen, die einem Teil der Vielzahl säulenförmiger Vorsprünge 102 entsprechen, tritt eine örtliche Wärmeerzeugung ein, weil in diesen Bereichen durch Kurzschluß zwischen den säulenförmigen Vorsprüngen 102 und dem Substrat 104 aus nichtrostendem Stahl ein übermäßiger Strom fließt und auch weil die säulenförmigen Vorsprünge fein sind, und die säulenförmigen Vorsprünge schmelzen sofort weg. Infolgedessen wird die Impulsspannung gleichmäßig an allen Be reichen der SiO₂-Schicht 103, die zwischen den säulenförmigen Vorsprüngen 102 und dem Substrat 104 angeordnet sind, angelegt, bis an irgendeiner Stelle wieder ein Spannungsdurchschlag auf tritt.

In diesem Beispiel wurde die angelegte Impulsspannung auf ±15 V und die Frequenz auf 4 Hz festgelegt. Als nach dem Anlegen der Spannung die Änderung des Verhältnisses der Zahl der gebil deten Keimbildungsoberflächen zu den säulenförmigen Vorsprüngen mit dem Ablauf der Zeit untersucht wurde, betrug dieses Verhält nis nach Ablauf von 5 min etwa 40% und nach Ablauf von 13 min etwa 100%.

Fig. 1D zeigt das Substrat, das als Nicht-Keimbildungsoberflä che die in der vorstehend beschriebenen Weise gebildete SiO₂- Schicht und als Keimbildungsoberfläche die Oberfläche des nicht rostenden Stahls hat. Es wurde festgestellt, daß bei diesem Sub strat das Verhältnis der Keimbildungsdichte der Keimbildungs oberfläche zu der Keimbildungsdichte der Nicht-Keimbildungsober fläche etwa 10³ betrug.

Als Material des Bleches bzw. der Platte 101 kann natürlich ein anderes Metall als nichtrostender Stahl verwendet werden. Es kann z.B. Mo, Cr, W oder Ni verwendet werden, und auch eine elektrisch leitende Folie kann verwendet werden.

(ii) (Selektive Einkristallzüchtung)

Dann wurde unter Anwendung des in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Substrats, das in Fig. 1D gezeigt ist, eine se lektive Si-Einkristallzüchtung durchgeführt, wie sie nachste hend beschrieben wird.

Als Filmbildungsvorrichtung wurde eine übliche Heiß-CVD-Vorrich tung angewandt. Als gasförmiges Ausgangsmaterial wurde SiH₂Cl₂, als Ätzgas HCl, als Trägergas H₂ und als gasförmiges Dotiermit tel PH₃ (als Material, das ein Element der Gruppe V des Perio densystems enthält) und B₂H₆ (als Material, das ein Element der Gruppe III des Periodensystems enthält) verwendet. Zunächst wur de eine p⁺-Si-Einkristallschicht 106 mit einer Korngröße von et wa 10 µm gezüchtet, wie sie in Fig. 1E gezeigt ist. Danach wur de auf der p⁺-Si-Einkristallschicht 106 eine p⁻-Si-Schicht 107 wachsen gelassen, bis sie eine Korngröße von etwa 100 µm erhal ten hatte und sich benachbarte Einkristalle unter Bildung von Korngrenzen berührten, wie es in Fig. 1F gezeigt ist. Danach wurde auf der p⁻-Si-Schicht 107 eine n⁺-Si-Schicht 108 mit ei ner Dicke von 0,5 µm wachsen gelassen. Die Bedingungen für die Bildung dieser Halbleiterschichten sind in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Als die Einkristalle, die in der vorstehend beschriebenen Weise gezüchtet worden waren, mit einem Lichtmikroskop beobachtet wur den, wurde festgestellt, daß sie regelmäßig in einem Gitter an geordnet waren, wodurch bestätigt wurde, daß das Kristallwachs tum in einer Weise eingetreten war, die dem in dem vorstehend beschriebenen Schritt von Fig. 1A festgelegten Anordnungsmuster der säulenförmigen Vorsprünge 102 folgte.

Dann wurde durch Vakuumaufdampfung eine aus Ag bestehende Git terelektrode 109 gebildet, wie sie in Fig. 1G gezeigt ist.

Als die in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene Sonnen batterie, die eine Zellenfläche von 1,3 cm² hatte, unter Anwen dung eines AM-1,5-Sonnensimulators auf ihre Kenndaten bzw. Ei genschaften geprüft wurde, wurde festgestellt, daß die Leerlauf spannung 0,57 V, der Kurzschluß-Photostrom 29,5 mA/cm² und der Kurvenfaktor 0,80 betrug, und es wurde ein hoher, 13,5% betra gender Wirkungsgrad der Energieumwandlung erhalten. Dieser Wir kungsgrad der Energieumwandlung ist höher als bei der Sonnen batterie mit amorphem Silicium, die eine bekannte Sonnenbatte rie mit großer Fläche und geringen Herstellungskosten ist.

Als in derselben Weise eine Sonnenbatterie, die erhalten worden war, indem zu den vorstehend beschriebenen Schritten dieses Bei spiels vor der Bildung der Gitterelektrode 109 der Schritt der Bildung eines lichtdurchlässigen, elektrisch leitenden ITO-Fil mes (ITO = Indiumzinnoxid) mit einer Dicke von etwa 100,0 nm durch Elektronenstrahl-Aufdampfung hinzugefügt wurde, auf ihre Kenndaten bzw. Eigenschaften geprüft wurde, wurde festgestellt, daß die Oberflächenreflexion vermindert und der Kurzschluß-Pho tostrom erhöht war, wobei der Wirkungsgrad der Energieumwand lung auf 14,8% verbessert war.

Beispiel 2

Eine Sonnenbatterie, die in Fig. 2 gezeigt ist, wurde in ähnli cher Weise wie die Sonnenbatterie in Beispiel 1 durch die vor stehend in Beispiel 1 beschriebenen Schritte hergestellt.

(i) (Bildung einer Keimbildungsoberfläche)

Zunächst wurde in ähnlicher Weise wie in dem vorstehend be schriebenen Beispiel 1 auf einem Blech aus nichtrostendem Stahl eine Anordnung von säulenförmigen Vorsprüngen mit einer Seiten länge a = 3 µm, einem Abstand b = 50 µm und einer Tiefe c = 5 µm gebildet.

Getrennt davon wurde auf der Oberfläche eines Substrats 204 aus nichtrostendem Stahl durch Anwendung des üblichen Zerstäubungs verfahrens als Material für die Bildung der Keimbildungsoberflä che eine AuGe-Schicht 200 mit einer Dicke von 200,0 nm gebildet. Dann wurde auf der Oberfläche der AuGe-Schicht durch das übli che CVD-Verfahren unter vermindertem Druck als Material für die Bildung der Nicht-Keimbildungsoberfläche eine Si₃N₄-Schicht 203 mit einer Schichtdicke von etwa 15,0 nm abgeschieden. Dann wur de in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben die Keimbil dungsoberfläche gebildet, wobei eine Impulsspannung von ±12 V und eine Frequenz von 5 Hz angewandt wurden. Als während der Bildung der Keimbildungsoberfläche nach dem Anlegen der Impuls spannung das Verhältnis der Zahl der gebildeten Keimbildungs oberflächen zu den säulenförmigen Vorsprüngen in Abhängigkeit von der abgelaufenen Zeit untersucht wurde, wurde festgestellt, daß dieses Verhältnis nach Ablauf von 10 min etwa 100% betrug.

(ii) (Selektive Einkristallzüchtung)

Dann wurde unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Sub strats eine selektive GaAs-Einkristallzüchtung durchgeführt, wie sie nachstehend beschrieben wird.

Als Filmbildungsvorrichtung wurde eine übliche MOCVD-Vorrich tung (MOCVD = CVD unter Anwendung metallorganischer Verbindun gen) angewandt. Als gasförmiges Ausgangsmaterial wurden Trime thylgallium (TMG) und Arsin (AsH₃), als Trägergas H₂ und als gasförmiges Dotiermittel Selenhydrid (H₂Se) und Dimethylzink (DMZn) verwendet. Zunächst wurde eine n⁺-GaAs-Schicht 206 mit einer Korngröße von etwa 5 µm gezüchtet. Danach wurde auf der n⁺-GaAs-Schicht 206 eine n⁻-GaAs-Schicht 207 wachsen gelassen, bis sie eine Korngröße von etwa 50 µm erhalten hatte und sich benachbarte Einkristalle unter Bildung von Korngrenzen berühr ten. Danach wurde auf der n⁻-GaAs-Schicht 207 eine p⁺-GaAs- Schicht 208 mit einer Dicke von 0,1 µm wachsen gelassen. Die Be dingungen für die Bildung dieser Halbleiterschichten sind in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Dann wurde durch Vakuumaufdampfung eine aus Ag bestehende Git terelektrode 209 gebildet.

Als die in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene Sonnen batterie, die eine Zellenfläche von 1,0 cm² hatte, unter Anwen dung eines AM-1,5-Sonnensimulators auf ihre Kenndaten bzw. Ei genschaften geprüft wurde, wurde festgestellt, daß die Leerlauf spannung 0,72 V, der Kurzschluß-Photostrom 20,5 mA/cm² und der Kurvenfaktor 0,82 betrug, und es wurde ein hoher, 12,1% betra gender Wirkungsgrad der Energieumwandlung erhalten. Dieser Wir kungsgrad der Energieumwandlung ist sehr hoch für eine GaAs-Son nenbatterie, bei der in der Fensterschicht kein p-GaAlAs vorge sehen ist.

Beispiel 3

Fig. 3 ist eine schematische Zeichnung, die schematisch ein Bei spiel für eine Vorrichtung zum Herstellen einer Sonnenbatterie zeigt, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an gewandt werden kann und mit der die Bildung einer Keimbildungs oberfläche auf einer Substratbahn und die Züchtung eines Kri stalls auf der Keimbildungsoberfläche gleichzeitig und kontinu ierlich durchgeführt werden können.

Die einzelnen Bestandteile der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung zum Herstellen einer Sonnenbatterie befinden sich innerhalb ei ner nicht gezeigten Kammer, deren Druck vermindert werden kann.

In Fig. 3 wird eine Bahn 302, die z.B. aus nichtrostendem Stahl besteht und 0,2 mm dick ist, von einer Lieferwalze 801 zuge führt und tritt zunächst in eine Normaldruck-CVD-Vorrichtung 303 ein. In dieser Vorrichtung wird auf einer Oberfläche der Bahn 302 SiO₂ in einer Dicke von z.B. etwa 20,0 nm abgeschieden.

304, 304′ sind Führungswalzen.

Die Bahn 302, die aus der vorstehend erwähnten CVD-Vorrichtung 303 herauskommt, tritt in eine Vorrichtung 313 zur Bildung ei ner Keimbildungsoberfläche ein. Die Vorrichtung 313 zur Bildung einer Keimbildungsoberfläche ist derart aufgebaut, daß eine Bahn 305 aus nichtrostendem Stahl mit säulenförmigen Vorsprün gen, die vorher in einem gewünschten Muster auf einer Oberflä che angeordnet worden sind, von einer Lieferwalze 307 mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, die gleich der Zuführungsge schwindigkeit der vorstehend beschriebenen Bahn 302 ist, und die säulenförmigen Vorsprünge werden zwischen den zwei Führungs walzen 304′ mit der Bahn 302 in Berührung gebracht. Die Bahn 305 wird durch einen Gummigurt 306, der um zwei Druckwalzen 308 herumgewickelt ist, zuverlässig gegen die Bahn 302 gepreßt. Die Bahn 305 ist dafür eingerichtet, daß an sie von einer Impuls spannungs-Stromquelle 309, mit der eine (nicht gezeigte) Steuer einrichtung verbunden ist, eine Impuls- bzw. Stoßspannung ange legt wird, die ein gewünschtes Potential und eine gewünschte Frequenz hat. 307′ ist die Aufwickelrolle der Bahn 305.

Nachdem in der vorstehend beschriebenen Vorrichtung 313 zur Bil dung einer Keimbildungsoberfläche die Keimbildungsoberfläche in einem gewünschten Muster gebildet worden ist, tritt die Bahn 302 in eine CVD-Vorrichtung 310 mit vermindertem Druck ein. Die CVD-Vorrichtung ist in drei Kammern eingeteilt, die durch eine nicht gezeigte Gasschleuse (bzw. Gastor bzw. Gasschieber) zusam menhängen, und in den einzelnen Kammern werden nacheinander z.B. eine p⁺-Si-Schicht, eine p⁻-Si-Schicht und eine n⁺-Si-Schicht gebildet.

Die Bahn 302, die aus der vorstehend erwähnten CVD-Vorrichtung 310 mit vermindertem Druck herauskommt, tritt in eine Vorrich tung 311 zur Bildung einer oberen Elektrode ein. Die Vorrich tung zur Bildung einer Elektrode ist derart aufgebaut, daß sie, z.B. mit Ag-Paste unter Anwendung eines Maskenmusters, eine obe re Elektrode bilden und die Elektrode durch eine Heizeinrich tung trocknen kann.

Die aus der Vorrichtung zur Bildung einer Elektrode herauskom mende Bahn mit der oberen Elektrode, die in der vorstehend be schriebenen Vorrichtung 311 zur Bildung einer oberen Elektrode gebildet worden ist, wird auf eine Aufwickelrolle 312 aufgewic kelt.

Unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wurde eine Sonnenbatterie mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Aufbau hergestellt. In diesem Fall wurde eine aus nichtrostendem Stahl hergestellte Bahn 302 mit einer Dicke von 0,2 mm und einer Brei te von 30 cm verwendet, und die Bahn 302 konnte mit einer Ge schwindigkeit von 20 cm/min zugeführt werden. Als die herge stellte Sonnenbatterie (Probe-Zellenfläche: 1,5 cm²) auf ihre Kenndaten bzw. Eigenschaften geprüft wurde, wurde festgestellt, daß ein 11,7% betragender Wirkungsgrad der Energieumwandlung erhalten wurde, dessen Streuung in Richtung der Breite der Bahn gering war (±8%).

Infolgedessen ist festgestellt worden, daß durch das erfindungs gemäße Verfahren eine Sonnenbatterie, die einen hohen Wirkungs grad der Energieumwandlung zeigt, mit niedrigen Kosten herge stellt werden kann.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann im Rahmen der Erfindung ein Substrat mit einer darauf gebildeten Keimbildungsoberfläche hergestellt werden, ohne daß Behandlungen wie z.B. das direkte Aufbringen eines Resists, eine Belichtung, eine Entwicklung und eine Ätzung durchgeführt werden, wodurch eine Verringerung der Herstellungsschritte erzielt werden kann. Ferner können im Ge gensatz zu dem bekannten Verfahren zur Kristallzüchtung, bei dem eine Keimbildungsoberfläche durch Anwendung der Photolitho graphie direkt auf dem Substrat gebildet und dann ein Kristall wachsen gelassen wird und bei dem der Schritt, bei dem die Keim bildungsoberfläche freigelegt wird, nachdem auf dem Substrat z. B. SiO₂ gebildet worden ist, und der Schritt, bei dem auf der vorstehend erwähnten Keimbildungsoberfläche durch das CVD-Ver fahren ein Kristall wachsen gelassen wird, getrennt durchge führt werden müssen, durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Schritt der Bildung von z.B. SiO₂, der Schritt der Bildung der Keimbildungsoberfläche und der Schritt der Kri stallzüchtung auf der Keimbildungsoberfläche gleichzeitig durch geführt werden, wodurch der Wirkungsgrad der Kristallzüchtung im Vergleich zu dem bekannten Verfahren verbessert werden kann. Ferner kann ein Kristallfilm mit großer Korngröße, bei dem die Lage der Korngrenze auf dem Substrat gesteuert ist, mit einer großen Fläche gebildet werden. Außerdem kann im Fall der Her stellung einer Sonnenbatterie durch Anwendung dieses Verfahrens eine Sonnenbatterie mit großer Fläche, die gute Eigenschaften bzw. Kenndaten wie z.B. einen guten Wirkungsgrad der Energieum wandlung hat, hergestellt werden, während eine gute Produktivi tät erzielt wird und die Kosten herabgesetzt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat mit ei ner Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine hö here Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschich teten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten eines elektrischen Feldes unterzo gen wird, das in einem gewünschten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß die Schicht, die aus dem ersten Material besteht, freigelegt wird.

2. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material ein elektrisch leitendes Material ist.

3. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material ein isolierendes Material ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stellen der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, freigelegt wird.

5. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Errichten des elektrischen Feldes eine Spannung angelegt wird, die wenigstens 50% und weniger als 100% der Durchschlagsspan nung der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht beträgt.

6. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen dem Substrat und einer elektrischen Kontaktspitze errichtet wird.

7. Verfahren zum Herstellen eines Substrats für selektive Kri stallzüchtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktspitze eine säulenförmige Gestalt hat.

8. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem er sten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten ei nes elektrischen Feldes unterzogen wird, das in einem gewünsch ten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß von der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, ein Be reich freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, wobei der erwähnte Keim durch An wendung einer Kristallzüchtungsbehandlung mit der Gasphasenme thode gebildet wird und daß von dem Keim ausgehend ein Kristall wachsen gelassen wird.

9. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material ein elektrisch leitendes Material ist.

10. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material ein isolieren des Material ist.

11. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stellen der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, freigelegt wird.

12. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Errichten des elektrischen Fel des eine Spannung angelegt wird, die wenigstens 50% und weni ger als 100% der Durchschlagsspannung der aus dem zweiten Ma terial bestehenden Schicht beträgt.

13. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen dem Substrat und einer elektrischen Kontaktspitze errichtet wird.

14. Verfahren zur selektiven Kristallzüchtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktspitze eine säulenförmige Gestalt hat.

15. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Substrat mit einer Schicht, die aus einem ersten Material besteht, das eine höhere Keimbildungsdichte hat, und mit einer darauf aufgeschichteten bzw. laminierten Schicht, die aus einem zweiten Material besteht, das eine niedrigere Keimbildungsdichte als das erste Material hat, dem Errichten ei nes elektrischen Feldes unterzogen wird, das in einem gewünsch ten Bereich der aus dem zweiten Material bestehenden Schicht konzentriert ist, wodurch dieser Bereich entfernt wird, so daß von der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, ein Be reich freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim gebildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird, wobei der erwähnte Keim durch An wendung einer Kristallzüchtungsbehandlung mit der Gasphasenme thode gebildet wird und daß von dem Keim ausgehend ein Kristall wachsen gelassen wird, wodurch ein Halbleiterschichtbereich ge bildet wird.

16. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material ein elek trisch leitendes Material ist.

17. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material ein isolie rendes Material ist.

18. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Stellen der Schicht, die aus dem ersten Material besteht, freigelegt wird.

19. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zum Errichten des elektrischen Feldes eine Spannung angelegt wird, die wenigstens 50% und we niger als 100% der Durchschlagsspannung der aus dem zweiten Ma terial bestehenden Schicht beträgt.

20. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld zwischen dem Substrat und einer elektrischen Kontaktspitze errichtet wird.

21. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kontaktspitze eine säulenförmige Gestalt hat.

22. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie, gekennzeich net durch
einen Schritt, bei dem ein elektrisch leitendes Substrat konti nuierlich innerhalb einer Kammer bewegt wird, deren Druck ver mindert werden kann, und auf der Oberfläche des Substrats eine Schicht mit einer Nicht-Keimbildungsoberfläche gebildet wird, die eine niedrigere Keimbildungsdichte als die Substratoberflä che hat,
einen Schritt, bei dem an einem gewünschten Bereich der Schicht, die aus dem Material besteht, das die Nicht-Keimbildungsoberflä che bildet, ein elektrisches Feld konzentriert bzw. punktförmig errichtet wird, um diesen Bereich zu entfernen, und ein Bereich des elektrisch leitenden Substrats freigelegt wird, der eine ausreichend feine Fläche hat, so daß nur ein einziger Keim ge bildet wird, von dem ausgehend ein Einkristall gezüchtet wird,
einen Schritt, bei dem das elektrisch leitende Substrat einer Kristallzüchtungsbehandlung unterzogen wird, um von dem Keim ausgehend, der auf der freigelegten Oberfläche des elektrisch leitenden Substrats gebildet worden ist, einen Kristall wachsen zu lassen,
einen Schritt, bei dem ein Kristall, der sich im Typ der elek trischen Leitfähigkeit von dem Kristall, der von dem Keim aus gehend gezüchtet worden ist, unterscheidet, auf diesem wachsen gelassen wird,
und einen Schritt, bei dem Elektroden gebildet werden, indem auf dem Kristall, der sich im Typ der elektrischen Leitfähig keit unterscheidet, eine Schicht gebildet wird, die aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

23. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende Sub strat von einer Rolle eines bahnförmigen flexiblen Substrats ge liefert wird.

24. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schritte inner halb verschiedener Kammern mit vermindertem Druck durchgeführt werden.

25. Verfahren zum Herstellen einer Sonnenbatterie nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zum Errichten des elektrischen Feldes eine Spannung angelegt wird, die wenigstens 50% und we niger als 100% der Durchschlagsspannung der Schicht beträgt, die aus dem Material besteht, das die Nicht-Keimbildungsoberflä che bildet.