アモルファスシリコン【amorphous silicon】非晶質シリコン

アモルファスシリコンとは?

固体のシリコン(Si:ケイ素)の単体のうち、結晶構造を持たず原子が無秩序に集まった非晶質(アモルファス)状態のもの。結晶シリコンとは異なる電気的・光学的特性を持ち、主に薄膜デバイスや表示装置、太陽電池などの材料として利用される。
アモルファスシリコンのイメージ画像

結晶シリコンがダイヤモンド型の規則正しい原子配列を持つのに対し、アモルファスシリコンは原子が無秩序に配列した非晶質構造となっている。半導体材料として見たとき、電荷を運ぶキャリア(自由電子正孔)の移動度は結晶シリコンに比べて大幅に低いが、プラズマCVD(化学気相成長)法などによって、低温で大面積での薄膜に加工することができ、製造コストの観点で優れた特性を持つ。

主な用途の一つがTFT液晶ディスプレイ向けの薄膜トランジスタTFT)であり、大型パネルへの均一な成膜が求められる用途で長年採用されてきた。ただし、近年は移動度の高い低温ポリシリコン(LTPS)や酸化物半導体(IGZO)への置き換えが進んでおり、高精細・高速駆動が求められるスマートフォンOLEDディスプレイではこれらが主流となっている。

太陽電池の分野では、光吸収係数が高いという特性を活かした薄膜太陽電池として実用化されておいる。単接合だけでなく、微結晶シリコンと組み合わせたタンデム型構造も研究・製品化されてきた。結晶シリコン系に比べ低コストで製造できるが変換効率では劣るとされる。これらの用途以外にも、コピー機やレーザープリンタの感光ドラム、光センサー、イメージングデバイスなどにも利用されている。

他の辞典等による「アモルファスシリコン」の解説 (外部サイト)

この記事の著者 : (株)インセプト IT用語辞典 e-Words 編集部
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