JP2007221112A - 光電変換装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1電極102上に、一導電型結晶性半導体粒子密に分散させ、レーザビームの照射等により隣接するもの同士が融着している一導電型の結晶性半導体粒子107を形成する。さらに、一導電型の結晶性半導体粒子104と接合を形成する一導電型とは逆の導電型の半導体層108を形成する。さらに第2電極110を設ける。この構成によれば、結晶性半導体粒子104において生成されるキャリアの、横方向の移動が阻害されず、この層を単一の単結晶シリコン層で形成した場合とほとんど変わるところがないという有意な効果を得ることができる。
【選択図】図4
Description
図1乃至図4は本実施の形態に係る光電変換装置の製造工程を説明する図である。本実施の形態では、変換効率を向上させるために、粒径が数マイクロメートルから数十マイクロメートル(1マイクロメートルから99マイクロメートル)の結晶性半導体粒子を用いて光電変換装置を製造する一例を説明する。
図5乃至図8は本実施の形態に係る光電変換装置の製造工程を説明する図である。本実施の形態では、変換効率を向上させるために、粒径が数ナノメートルから数十ナノメートル(1ナノメートルから99ナノメートル)の、より微細な結晶性半導体粒子を用いて光電変換装置を製造する一例を説明する。
本実施の形態は、結晶性半導体粒子として真性半導体を用い、所謂pin接合を形成した光電変換装置を図11に示す。なお、ここでいう真性半導体とは、半導体に含まれるp型若しくはn型を付与する不純物が1×1020cm−3以下の濃度であり、酸素及び窒素が9×1019cm−3以下の濃度であり、暗伝導度に対して光伝導度が1000倍以上である半導体を指す。この真性半導体には、ホウ素(B)が10〜1000ppm添加されていてもよい。
102 第1電極
103 結晶性半導体粒子
104 融着した結晶性半導体粒子
105 n型半導体層
106 第2電極
107 結晶性半導体粒子
108 結晶性半導体粒子層
109 一導電型の半導体層
110 結晶性半導体粒子
201 エアロゾル発生器
202 ニュートライザ
203 アブレーションチャンバ
204 サイズ選別器
205 試料室
206 レーザ光源
207 レーザビーム導入窓
208 ミラー
209 空洞共振器
210 コイル
211 試料室
212 ガス供給手段
213 導波管
214 ステージ
Claims (8)
- 第1電極と少なくとも一部が接触し、隣接するもの同士が融着している一導電型の結晶性半導体粒子と、
前記一導電型の結晶性半導体粒子と接合を形成する一導電型とは逆の導電型の半導体層と、
前記半導体層上に形成された第2電極と
を有することを特徴とする光電変換装置。 - 第1電極と少なくとも一部が接触し、一導電型の結晶性半導体粒子が複数個が積み重なって形成され、隣接するもの同士が融着している一導電型の結晶性半導体粒子層と、
前記一導電型の結晶性半導体粒子層と接合を形成する一導電型とは逆の導電型の半導体層と、
前記半導体層上に形成された第2電極と
を有することを特徴とする光電変換装置。 - 第1電極上に形成された一導電型の半導体層と、
前記一導電型半導体層上に形成された、隣接するもの同士が融着している結晶性半導体粒子と、
前記結晶性半導体粒子上に形成された一導電型とは逆の導電型の半導体層と、
前記一導電型とは逆の導電型の半導体層上に形成された第2電極と
を有することを特徴とする光電変換装置。 - 請求項1又は3において、前記結晶性半導体粒子の粒径は数マイクロメートルから数十マイクロメートルの大きさを有することを特徴とする光電変換装置。
- 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記結晶性半導体粒子の粒径は数ナノメートルから数百ナノメートルの大きさを有することを特徴とする光電変換装置。
- 第1電極上に一導電型の結晶性半導体粒子を密に分散させる工程と、
前記第1電極を加熱して前記結晶性半導体粒子を前記第1電極上に固定する工程と、
前記結晶性半導体粒子の隣接するもの同士を融着させる工程と、
融着した前記結晶性半導体粒子上に一導電型とは逆の導電型の半導体層を形成する工程と、
前記一導電型とは逆の導電型の半導体層上に第2電極を形成する工程と
を有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 第1電極上に一導電型の結晶性半導体粒子を密に分散させる工程と、
前記第1電極を加熱して前記結晶性半導体粒子を前記第1電極上に固定する工程と、
前記結晶性半導体粒子の隣接するもの同士を融着させ結晶性半導体粒子層を形成する工程と、
前記結晶性半導体粒子層上に結晶性半導体粒子を分散させ、融着する処理を一又は複数回行う工程と、
前記結晶性半導体粒子層上に一導電型とは逆の導電型の半導体層を形成する工程と、
前記一導電型とは逆の導電型の半導体層上に第2電極を形成する工程と
を有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 第1電極上に一導電型の半導体層を形成する工程と、
前記一導電型の半導体層上に真性の結晶性半導体粒子を形成する工程と、
前記真性の結晶性半導体粒子を融着させる工程と、
融着した前記結晶性半導体粒子上に一導電型とは逆の導電型の半導体層を形成する工程と
前記一導電型とは逆の導電型の半導体層上に第2電極を形成する工程と
を有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
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