DE2405935C2 - Verfahren zur Diffusion von Dotierstoffatomen eines ersten Leitungstyps in eine erste Oberfläche eines Halbleiterkörpers mit einem zweiten Leitungstyp - Google Patents

Verfahren zur Diffusion von Dotierstoffatomen eines ersten Leitungstyps in eine erste Oberfläche eines Halbleiterkörpers mit einem zweiten Leitungstyp

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DE2405935C2 DE2405935A DE2405935A DE2405935C2 DE 2405935 C2 DE2405935 C2 DE 2405935C2 DE 2405935 A DE2405935 A DE 2405935A DE 2405935 A DE2405935 A DE 2405935A DE 2405935 C2 DE2405935 C2 DE 2405935C2
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Description

a) auf einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterkörpers eine geschmolzene Schicht gebildet wird, und !
b) bei Anwesenheit der geschmolzenen Schicht die Dotierstoffatome des ersten Leitungstyps in die erste Oberfläche eindiffundiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Ablagerung von Dotierstoffatomen des zweiten Leitungstyps auf der zweiten Oberfläche,
b) Erwärmung des Halbleiterkörpers und der Dotierstoffatome des zweiten Leitungstyps auf mindestens die eutektische Temperatur des Dotierstoffs des zweiten Leitungstyps und des Halbleiterkörpers,
c) Eindiffusion der Dotierstoffatome des zweiten Leitungstyps in die zweite Oberfläche.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleiterkörper aus Silicium verwendet und die Dotierstoffatome des « ersten Leitungstyps aus der Gruppe des Perioden-Systems gewählt werden, die aus Aluminium, Indium, Gallium und Thallium besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dotierstoffatome des ·« zweiten Leitungstyps Phosphoratome verwendet werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren dzr Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper für eine Dauer von etwa 15 Min. *5 auf eine Temperatur im Bereich von 7500C bis 8500C erwärmt wird und daß die Eindiffusion der Dotierstoffatome vom zweiten Leitungstyp in einem derartigen Temperaturbereich während der restlichen Zeitspanne der Dauer von 15 Min. erfolgt, sobald das Aluminium mit dem Silicium eine Legierung gebildet hat.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diffusion von Dotierstoffatomen eines ersten Leitungstyps in eine erste Oberfläche eines Halbleiterkörpers mit einem zweiten Leitungstyp, insbesondere zur Herstellung von b0 Solarzellen, wobei der Halbleiterkörper unter Anwesenheit eines geeigneten Trägergases mit den Dotierstoffatomen des ersten Leitungstyps in einen Diffusionsofen gebracht wird.
Ein derartiges Verfahren iss beispielsweise aus der Μ DE-OS 19 12 666 bekannt. Zur Herstellung von Solarzellen wird dabei z. B. Phosphor (n-Leitungstyp) in eine Oberfläche eines plättchemförmigen Halbleiterkörpers eindiffundiert, der z. B. aus Silicium vom p-Leitungstyp besteht, um in der Nähe der Oberfläche einen n-p-Obergang zu erzeugen. Bei einer solchen Diffusionstechnik ergibt sich jedoch insofern ein Problem, als Phosphor auch in die gegenüberliegende Oberfläche des Halbleiterkörpers eindiffundiert und in der Nähe dieser zweiten Oberfläche einen anderen n-p-Obergang erzeugt. Jeder dieser beiden n-p-Obergänge ruft ein elektrisches Feld hervor, das dem Feld des anderen n-p-Oberganges entgegengerichtet ist, d. h. die entsprechenden Vektoren der durch die jeweiligen n-p-Ubergänge erzeugten elektrischen Felder haben entgegengesetzte Richtungen. Dabei hat jedes dieser elektrischen Felder die Tendenz, das andere zu kompensieren oder zu löschen, so daß die effektive Ausgangsspannung des Halbleiterelementes bzw. der Solarzelle verringert wird. Um die Wirkung des zweiten n-p-Oberganges zu beseitigen, ist es erforderlich, den hinteren Bereich des ursprünglichen Halbleiterkörpers zu entfernen, das den eindiffundierten Phosphor und den n-p-Obergang aufweist. Solche Verfahren zum Entfernen von entsprechenden Teilen des Halbleiterkörper sind an sich bekannt, z. B. kann dies mit Hilfe der Ätztechnik erfolgen. Gemäß der DE-OS 19 12 666 wird bei derartigen Halbleiterkörpern eine eindiffundierte p- bzw. n-Ieitende Schicht abgeschliffen.
Aufgrund der Abmessungen des Silicium-Halbleiterkörpers bewirkt außerdem die Diffusion des Phosphors in herkömmlicher Weise Beanspruchungen im gesamten Silicium-Halbleiterkörper. Als Folge dieser Beanspruchungen ergibt sich ein »Aufweichen« des gewünschten n-p-Oberganges, d. h. es treten starke Rekombinationen auf, die das Erreichen einer idealen Diodenkennlinie wegen des Nebenschlusses der Übergangsströme verhindern. Infolgedessen ist die Strom-Spannungs-Kennlinie der Halbleiterdiode nicht ideal genug. Die Beanspruchungen verursachen auch eine Beschädigung des Kristallgitters des Halbleiterkörpers. Wie an sich bekannt, weisen die Minoritätsträger in einem perfekten Kristall dis grö£.e Lebensdauer auf, und eine Beschädigung des Kristallgitters bewirkt eine Verkürzung der Lebensdauer der Minoritätsträger in und sogar außerhalb des Diffusionsbereiches, und zwar wegen der Rekombination an den beschädigten Kristallgitterplätzen.
Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Solarzellen wird ein ohmscher Kontakt auf der Oberfläche angebracht, von der der unerwünschte Teil einschließlich des n-p-Überganges entfernt worden ist, üblicherweise von der rückseitigen Oberfläche einer Solarzelle, die nicht dem Sonnenlicht ausgesetzt werden soll. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der bereits erwähnten DE-OS 19 12 666 bekannt.
Das auf der rückseitigen Oberfläche abgelagerte oder abgeschiedene Metall ist üblicherweise ein Ti-Ag-Kontakt, der den ohmschen Kontakt bildet. Diese Art von Kontakt bewirkt jedoch eine hohe Rekombinationsrate für durch Licht erzeugte Ladungsträger an der Halbleiter-Metall-Grenzschichi, insbesondere für solche Ladungsträger, die durch tief eindringendes rotes Licht erzeugt werden. Um den Rekombinationseffekt zu beseitigen, wurde bisher die geätzte hintere Oberfläche mit einem üblichen Dotierstoff dotiert, der vom gleichen Leitungstyp ist wie der Halbleiterkörper, beispielsweise mit Bor (vom p-Leitungstyp), bevor der ohmsche Kontakt angebracht wird. In derartigen Fällen bildet sich im Halbleiterkörper in der Nähe der rückseitigen Oberfläche ein Übergang aus, nämlich ein p + -p-Über-
gang. Dieser Obergang erzeugt ein elektrisches Feld mit einem repräsentativen Vektor, der dieselbe Richtung hat wie der gewünschte n-p-Obergang, so daß die Ladungsträger von der Grenzschicht zwischen dem Ti-Ag-Kontakt und dem Halbleiterkörper abgeschirmt ■> werden. Das zur Herstellung des p+-p-Obergangs in der Nähe der rückseitigen Oberfläche verwendete Verfahren macht von Standard-Diffusionstechniken Gebrauch, bei denen die Fremdstoffatome, z. B. Bor, unter Verwendung eines geeigneten Diffusionsgases in die n> hintere Oberfläche eindiffundiert werden. Mit diesem zweiten Dotierungsverfahren werden jedoch im Halbleiterkörper schädliche Beanspruchungen hervorgerufen und können zur Verunreinigung der vorderen Oberfläche führen, da keine Abschirmung an der i> vorderen Oberfläche vorhanden ist, um das Bor daran zu hintern, dort einzudiffundieren.
Aus der DE-AS 10 61 446 ist es zwar an sich bekannt, bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen an der zweiten Oberfläche des Halbleiterkörpers eine Schicht ■*> vom zweiten Leitungstyp zu verwenden und bestimmte Doiicrstoffe einzusetzen, jedoch geht es dort um ein Verfahren zur Herstellung von Silicium-Glei trichtern mit einem drei Zonen aufweisenden Halbleiterkörper, wobei die angestrebten Produkte dort in Sperrichtung 2~> ohne Sperrspannungen aushalten sollen, in Durchlaßrichtung jedoch sehr hohe Ströme durchlassen und dabei von der Leitfähigkeitsmodulation Gebrauch machen sollen.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs «> genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß die Beanspruchung des Halbleiterkörpers reduziert und dadurch eine ideale Dioden-Kennlinie erreicht wird sowie eine Verkürzung J» der Lebensdauer der Minoritäts-Ladungsträger bewirkende Beschädigungen des Kristallgitters vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, ein Verfahren der genannten Art so zu führen, daß auf einer 4n zweiten, der ersten Oberfläche· gegenüberliegenden Oberfläche des Halbleiterkörpers eine geschmolzene Schicht gebildet wird und bei Anwesenheit der geschmolzenen Schicht die Dotierstoffatome des ersten Leitungstyps in die erste Oberfläche eindiffundiert 4~> werden.
In Weilerbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die Ablagerung von Dotierstoffatomen des zweiten Leitungstyps auf der zweiten Oberfläche erfolgt, der Halbleiterkörper und die >" Dotierstoffatome des zweiten Leitungstyps auf mindestens die eutektische Temperatur des Dotierstoffs des zweiten Leitungstyps und des Halbleiters erwärmt werden, und daß die Dotierstoffatome des zweiten Leitungstyps in die zweite Oberfläche eindiffundiert''» werden.
Zweckmäßigerweise wird ein Halbleiterkörper aus Silicium verwendet und die Dotierstoffatome des ersten Leitungstyps aus der Gruppe des Perioden-Systems gewählt, die aus Aluminium, Indium, Gallium undb0 Thallium besteht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren als Dotierstoffatome des zweiten Leitungstyps Phosphoratome verwendet werden.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens b5 ist schließlich vorgesehen, daß der Halbleiterkörper für eine Dauer von etwa 15 Min. auf eine Temperatur im Bereich von 1500C bis 8...00C erwärmt wird und daß die Eindiffusion der Dotierstoffatome vom zweiien Leitungstyp in einem derartigen Temperaturbereich während der restlichen Zeitspanne der Dauer von 15 Min. erfolgt, sobald das Aluminium mit dem Silicium eine Legierung gebildet hat.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Eindiffusion von Dotierstoffatomen vom ersten Leitungstyp, der dem des Halbleiterkörpers entgegengesetzt ist, nur durch die vordere Oberfläche des Halbleiterkörpers vorzunehmen. Die hintere Oberfläche ist gegen eine Verunreinigung abgeschirmt wodurch sich der große Vorteil ergibt, daß die hintere Oberfläche nicht mehr entfernt zu werden braucht, wie es bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist.
Außerdem ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, die auf den Halbleiterkörper ausgeübte Beanspruchung merklich zu verringern. Infolgedessen kommt der diffundierte Übergang näher an die ideale Anordnung heran, so daß die Rekombinationen auf ein Minimum gebracht und die Lebensdauer der Minoritäts-Ladungsträger erhöht wird, die intern Diffusionsbereich erzeugt werden.
Außerdem ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Dotierstoffatome vom zweiten Leitungstyp, der gleich dem des Halbleiierkörpers ist, gleichzeitig zu legieren und in die hintere Oberfläche des Halbleiterkörpers einzudiffundieren. Somit lassen sich mit dem etfindungsgemäßen Verfahren zwei Obergänge herstellen, deren sich ergebende elektrische Felder Vektoren in gleicher Richtung besitzen, so daß die Ladungsträger gegen eine Rekombination an der Halbleiterkörper-Rückkontakt-Grenzschicht abgeschirmt werden.
Wenn außerdem die Dotierstoffatome vom zweiten Leitungstyp, die legiert und in die rückseitige Oberfläche eindiffundiert werden, ein Metall sind, so wird eine hochleitende rückseitige Schicht erzeugt, die in der Lage ist, den Photostrom gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche zu sammeln.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. IA bis Fig. ID schematische Darstellungen eines Halbleiterkörpers zur Erläuterung der verschiedenen Verfahrensstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beim erläuterten Verfahren wird ein Plättchen aus Halbleitermaterial, ζ. B. Silicium vom p-Leitungstyp, als Halbleiterkörper 1 mit einer hinteren Oberfläche 2 und einer vorderen Oberfläche 3, welche diejenige Oberfläche ist, durch die iTas Licht in die Solarzelle eintreten wird, und mit Abmessungen, die für eine Solarzelle geeignet sind, in der in F i g. 1A angedeuteten Form in herkömmlicher Weise gereinigt und poliert. Beim nächsten Schritt wird eine Schicht 4 aus Material vom p-Leitungstyp, z. B. Aluminium, auf die hintere Oberfläche 2 des Halbleiterkörpers 1 mit einer Dicke von etwa 500 bis 1000 nm abgelagert, wie es in F i g. 1B dargestellt ist. Der Bereich für diese Dickenwerte ist nur repräsentativ für eine bevorzugte Ablagerung von Aluminium. Andere Dicken können auch verwendet werden, jedoch würde eine Schicht nifc weniger als 200 nm nicht genügend Spannungsentlastung bringen, während eine Schichtdicke von mehr als 1000 nm zu einer groben hinterem. Oberfläche aus Aluminium führen kann. Die Schicht 4 vom p-Leitungstyp aus Aluminium kann auf der hinterer, Oberfläche 2 des Halbleiterkör-
pcrs I aus Silicium mit Hilfe eines bekannten Schiffchen-VerdampfungsVerfahrens aufgebracht werden. Wie an sich bekannt, wird ein Schiffchen, das einen Rohling des /u verdampfenden Metalles enthalt, auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Metalles in einem Hoch- oder Vorvakuum erhitzt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Aluminium-Rohling auf eine Temperatur von über 1500"C in einem Vorvakuum erhitzt, das eine geringe Menge an Sauerstoff enthalt. Die Aluminiiin-Atomc. die verdampft werden, kondensieren auf der hinteren Oberfläche 2 des Halbleiterkörper I der künftigen Solai zelle, die dem Rohling ausgesetzt wird. Hinsichtlich der Schiffchen-Verdampfungstcchnik hat sich herausgestellt, daß Aluminium eine glattere Oberfläche bilden wird, wenn es in Anwesenheit von etwas Sauerstoff auf das Silicium aufgebracht wird, als dann, wenn die Beschichtung im Hochvakuum erfolgte. Es können auch andere Beschichtung«;- oder Ahl:iprningsiivhniki*n verwendet werden, wie z. B. Elektronenstrahlvcrdamp- . fung. Kathodenzerstäubung und Plattierung.
Der Halbleiterkörper I aus Silicium mit einer auf der hinteren Oberfläche 2 aufgebrachten Aluminiiimschicht 4 wird anschließend in die Diffiisionskammer eines üblichen Diffusionsofens gebracht. Der Halbleiterkörper 1 liegt dabei auf einem Quarztiegel, wobei seine beschichtete Oberflächenseite 4 nach unten und seine vordere Oberfläche 3 der Innenseite der Diffusionskammer ausgesetzt sein werden. Der Halbleiterkörper I verbleibt in dem Diffusionsofen für eine Dauer von 15 Min. bei einer Temperatur von etwa 8000C. Da diese Temperatur oberhalb der eutektischen Temperatur der Kombination aus Silicium und Aluminium (von 577'C) und dem Schmelzpunkt von Aluminium (von 660C) liegt, bilden unter diesen Bedingungen die Aluminium- > schicht 4 und das angrenzende Silicium ein Schmelzbad in Form einer geschmolzenen Silicium-Aluminium-Legierung 5 an der rückseitigen Oberfläche 5 des Silicium-Halbleiterkörpers 1. wie es in Fig. IC angedeutet ist. Wenn der beschichtete Silicium-Halbleiter- 4 körper zuerst in den Diffusionsofen gebracht wird, sollte sich in der Diffusionskammer nur ein inertes Gas. wie /.. B. Stickstoff oder Argon befinden.
In diesem Verfahrensstadium wird ein Übergang 6 hergestellt, der als p--p-Übergang chrakterisiert : werden kann.
Das bedeutet, daß die geschmolzene Silicium-Aluminium-Legierung 5 einen sehr stark dotierten Bereich vom p-Leitungstyp. d.h. vom ρ--Leitungstyp aufweist, während das übrige Silicium des Halbleiterkörpers 1. '" das immer nocb kristallin ist. einen Bereich vom ursprünglichen p-Leitungstyp besitzt. Das Silicium bleibt kristallin, da sein Schmelzpunkt deutlich oberhalb von800cCliegt.
Nachdem die Silicium-Aluminium-Legierung 5 indem "■ Diffusionsofen gebildet worden ist. ist der Halbleiterkörper in der Lage. Dotierstoffatome vom n-Leitungstyp. und zwar vorzugsweise Phosphor, durch die vordere Oberfläche 3 hindurch eindiffundieren zu lassen. Um die Eindiffusion des Phosphors zu ermögli- M chen, kann ein Diffusionsgas verwendet werden, das N2. O3 und PH3 (1% in Argon) aufweist. Das Diffusionsgas strömt durch die Diffusionskammer des Diffusionsofens mit einem Durchsatz von lOOOcmVmin für Nj, cmVmin für O? und 550 cmVmin für PHj, wie es an "' sich bekannt ist. Das ursprünglich in der Diffusionskammer vorhandene Inertgas wird durch die Strömung des Diffusionsgases abgesaugt. Die Diffusion des Phosphors darf etwa 10 Min. lang bei einer Temperatur von etwa 800 C andauern. Auf diese Weise wird ein flacher n-p-Übergang 7. wie in I ig. ID dargestellt, in einer Tiefe unterhalb der vorderen Oberfläche 3 des Silicium-Halbleiterkörpers I hergestellt, wie nachstehend näher erläutert ist.
Wenn der Phosphor vom n-l.eiiungstyp in die vordere Oberflache 3 eindiffundiert ist. um den gewünschten Übergang zu bilden, wird der Silicium-Halbleilerkörper I aus dem Diffusionsofen entfernt, und man läßt ihn auf Raumtemperatur abkühlen. Die geschmolzene Silicium-Aluminium-Legierung 5 verfestigt sich in der rückseitigen Oberfläche 2 des Silicium-Halbleiterkörper> 1. Die Grenzschicht zwischen der Aliiminium-Silidum-Legierung und dem Silicium-Halbleiterkörper I bildet einen Übergang 8. der als ρ'-p-Übcrgang 8 bezeichnet werden kann. Das heißt, die Legierung sorgt für einen stark dotierten Bereich 9 vom "-Leitungstyp.r' h vom n^-lfiiungstyn. Auf diese Weise werden ein n-p-Übergang 7 und ein p'-p-Übergang 8 gleichzeitig hergestellt, wie es in Fig. ID dargestellt ist. Obwohl auch eine gewisse Diffusion der Aluminium-Atome in den Silicium-Halbleiterkörper I während der Legierungsstufe stattfindet und einen Zwischenübergang zwischen dem diffundierten Silicium und der Legierung bilden kann, ist dieser Effekt bei der bevorzugten Ausführungsform gering und kann ve? Y'ichlässigt werden.
Es darf an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, daß mit dem Verfahren zur Diffusion von Dotierstoffatomen gemäß Fig. !A—ID erhebliche Vorteile erzielt werden können. Vor allem wurv'-c festgestellt, daß ein idealerer n-p-Übergang 7 und ein p'-p-Übergang 8 erhalten werden können. Der kleine Bereich der geschmolzenen Silicium-Aluminium-Legierung 5 entlastet den gesamten Silicium-Halbleiterkörper 1 gegenüber mechanischen Spannungen oder Belastungen, die sonst das Kristallgitter beschädigen und die gleichmäßige Ausbildung eines scharfen Überganges verhindern würden. Außerdem verhindert der Bereich oder die Schicht der geschmolzenen Legierung, daß irgendwelches Phosphor in die rückseitige Oberfläche 2 des Silicium-Halbleiterkörpers 1 eindiffundiert. Eine derartige Phosphordiffusion würde, falls man sie zuließe, die Tendenz haben, die rückseitige Oberfläche 2 zu verunreinigen bzw. zu dotieren, was zu einem unerwünschten n-p-Übergang in der Nähe der rückseitigen Oberfläche 2 führen würde. Schließlich wird die Anwesenheit des p+-p-Überganges 8 die Rekombination von Ladungsträgern verringern, die in dem Silicium-Halbleiterkörper 1 vom p-Leitungstyp ei^eugt werden, wobei der Solarzellenstrom und in geringerem Maße das Spannungsausgangssignal verstärkt werden. Um schließlich die Herstellung der Solarzelle zu vervollständigen, werden nicht näher dargestellte Metallkontakte an der vorderen und hinteren Oberfläche zur Aufnahme des Photostromes in der Weise angebracht, wie es in der DE-OS 22 46 115 beschrieben ist
Verwendet man Aluminium für die Dotierstoffatome vom p+-Leitungstyp, so kann der beschichtete Halbleiterkörper in einen Diffusionsofen bei einer Temperatur im Bereich von 7500C bis 9000C gebracht werden. In Abhängigkeit von der Tiefe des n-p-Überganges, die erreicht werden soIL und in dem Maße, wie die Technik zur Spannungsentlastung oder Beanspruchungsverringerung weiterentwickelt wird, kann die Zeitdauer, während der der Halbleiterkörper in der Diffusions-
kammer bleibt, sowie die Kombination tier in der Dirfusionskammer verwendeten Gase in an sich bekannter Weise verändert oder variiert weiden, um die gewünschten Kennlinien der Solar/eile /ti optimieren. Das Dllfusionsgas kann für den eisten Leitungstyp der Dotierstoffatome POCI, anstelle von I1H ι enthalten, falls es erforderlich isl. Ks können auch Diffusionsgase in an sich ..vjkanntcr Weise verwendet werden, die andere Dotierstoffatome vom n-l.ciiung.styp aus der 5. Gruppe des Perioden-Systems enthalten.
Die obige Erläuterung bezog sich auf die Verwendung von Aluminium als Dotiersioff vom p-Leitungstyp. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die meisten Elemente der Gruppe IMA des Perioden-Systems. /. B.Aluminium. Gallium und Indium sowie Kombinationen dieser Elemente einige der oben beschriebenen Vorteile liefern.
Insbesondere wurde festgestellt, daß Indium eine geschmolzene Siiicium-indium-Legierung ergibt, um eine Spannungsentlastung zu erzielen und um die Phosphor-Diffusion in die rückseitige Oberfläche 2 zu verhindern. Verbindungen von Gallium und Aluminium sowie von Indium und Aluminium sorgen ebenso für eine Spannungs- oder Beanspruchungsentlastung und liefern einen Übergang vom p + 'p-Leitungstyp.Thallium · oder eine Kombination aus Thallium und Aluminium, Gallium oder Indium liefern auch einige der oben beschriebenen Vorteile.
Die wesentliche Lehre gemäß der Erfindung kann auch auf Halbleitermaterialien vom n-Leitungstyp angewendet werden. Die verwendeten Dotierstoffatome müssen dann natürlich vom entgegengesetzten Leitungstyp sein als bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Das crfindungsgemäße Verfahren ist auch nicht auf Solarzellen beschränkt, sondern kann > auch bei anderen Halbleiterbauelementen Anwendung finden, bei denen insbesondere die Spannungseniiasiung oder -verringerung sowie die Verhinderung von Verunreinigungen angestrebt sind.
Bei der Anwendung von Solarzellen für die ' Raumfahrt isi es bekannt, daß in vielen Fällen die Solarstrahlung den vorteilhaften Übergang vom p*-p-Lciiungsiyp in einer relativ kurzen Zeitspanne beschädigen oder sogar zerstören wird. Aus diesen Gründen werden die oben beschriebenen Vorteile, die mit einem solchen ρ' -p-Übergang erzielt werden, sehr schnell beseitigt. Dennoch ist es wünschenswert, einen Übergang Uhu ρv-p-Leitungstyp gemäß dem oben beschriebenen Verfahren herzustellen, da die Vorteile der Spanniingsentlastiing und der Phosphorabschirmung von der rückseitigen Oberfläche 2 während der Lebensdauer von Solarzellen im Raum erhalten bleiben. Wenn ferner die Solarzellen bei der Anwendung auf der Erde benötigt werden, treten sehr geringe Strahlungsschäden bei den Solarzellen auf. Infolgedessen werden die mit dem Übergang vom ρ ♦ -p-Leitungstyp erzielten Vorteile während der Lebensdauer der Solarzelle bei Benutzung auf der Erde beibehalten.
Die Temperaturbereiche und Zeitspannen für die Diffusion von Phosphor werden, wie oben beschrieben, fur einen relativ flachen n-p-Übergang 7 von etwa iöö bis 200 nm von der vorderen Oberfläche 3 sorgen. Die Gründe und Vorteile eines derartigen flachen Überganges sind im einzelnen in der DE-OS 22 46 115 beschrieben. Dort ist eine Solarzelle angegeben, die den Vorteil besitzt, besonders für Licht im kurzen Wellenlängenbereich empfindlich zu sein, d. h. für einen Bereich, in dem die Solarenergie Spitzenwerte besitzt. Wie dort angegeben, wird die Kristallgitterbcschädigung durch die Diffusion einer wesentlich geringeren Gesamtzahl von Phosphor-Dotierstoffatomen in die vordere Oberfläche der Solarzelle verringert. Die Verringerung der Beschädigung des Kristallgitters führt zu einem verbesserten n-p-Übergang. Eine solche geringere Gesamtanzahl von Phosphor-Dotierstoffatomen wird auch in Verbindung mit dem oben beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung eindiffundiert. Mit dem Diffusionsverfahren gemäß Fig. !A —D wird jedoch die Beschädigung des Kristallgitters weiter verringert, und zwar durch die Spannungsentlastung, die durch die geschmolzene Legierungsschicht 5 bewirkt wird, wobei der hergestellte n-p-Übergang dem angestrebten Idealzustand nahekommt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Diffusion von Dotierstoffatomen eines ersten Leitungstyps in eine erste Oberfläche eines Kalbleiterkörpers mit einem zweiten Leitungstyp, insbesondere zur Herstellung von Solarzellen, wobei der Halbleiterkörper unter Anwesenheit eines geeigneten Trägergases mit den Dotierstoffatomen des ersten Leitungstyps in einen Diffusionsofen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, ιυ daß
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