JP2013191656A - 光電変換素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光電変換素子100は、n型単結晶シリコン基板1と、パッシベーション膜2と、i型非晶質膜3と、p型非晶質膜11〜1mと、n型非晶質膜21〜2m−1と、電極31〜3m,41〜4m−1とを備える。i型非晶質膜3は、n型単結晶シリコン基板1の光入射側の面と反対側の表面に接して設けられる。そして、i型非晶質膜3において、p型非晶質膜11〜1mに接する部分およびn型非晶質膜21〜2m−1に接する部分の膜厚は、p型非晶質膜11〜1mおよびn型非晶質膜21〜2m−1に接しない部分の膜厚よりも薄い。電極31〜3mは、それぞれ、p型非晶質膜11〜1mに接して配置され、電極41〜4m−1は、それぞれ、n型非晶質膜21〜2m−1に接して配置される。
【選択図】図1
Description
図1は、この発明の実施の形態1による光電変換素子の構成を示す断面図である。図1を参照して、この発明の実施の形態1による光電変換素子100は、n型単結晶シリコン基板1と、パッシベーション膜2と、i型非晶質膜3と、p型非晶質膜11〜1m(mは2以上の整数)と、n型非晶質膜21〜2m−1と、電極31〜3m,41〜4m−1とを備える。
図5は、実施の形態2による光電変換素子の構成を示す断面図である。図5を参照して、実施の形態2による光電変換素子200は、図1に示す光電変換素子100のi型非晶質膜3をi型非晶質膜103に代えたものであり、その他は、光電変換素子100と同じである。
図7は、実施の形態3による光電変換素子の構成を示す断面図である。図7を参照して、実施の形態3による光電変換素子300は、図1に示す光電変換素子100のi型非晶質膜3をi型非晶質膜203に代えたものであり、その他は、光電変換素子100と同じである。
Claims (13)
- 第1の導電型を有する単結晶シリコンからなる半導体基板と、
前記半導体基板の一方の表面に接して設けられ、i型の導電型を有する第1の非晶質膜と、
前記第1の非晶質膜に接して設けられ、前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する第2の非晶質膜と、
前記半導体基板の面内方向において前記第2の非晶質膜に隣接し、かつ、前記第1の非晶質膜に接して設けられ、前記第1の導電型を有する第3の非晶質膜とを備え、
前記第1の非晶質膜において、前記第2および第3の非晶質膜の少なくとも一方と接する部分の膜厚が前記第2および第3の非晶質膜の少なくとも一方と接しない部分の膜厚よりも薄い、光電変換素子。 - 前記第1の非晶質膜は、前記第2の非晶質膜に接する部分において第1の膜厚を有し、前記第3の非晶質膜に接する部分において第2の膜厚を有し、前記第2および第3の非晶質膜に接しない部分において前記第1および第2の膜厚よりも厚い第3の膜厚を有する、請求項1に記載の光電変換素子。
- 前記第1の非晶質膜は、前記第2の非晶質膜に接する部分において第1の膜厚を有し、前記第2の非晶質膜に接しない部分および第3の非晶質膜に接する部分において前記第1の膜厚よりも厚い第2の膜厚を有する、請求項1に記載の光電変換素子。
- 前記第1の非晶質膜は、前記第3の非晶質膜に接する部分において第1の膜厚を有し、前記第3の非晶質膜に接しない部分および第2の非晶質膜に接する部分において前記第1の膜厚よりも厚い第2の膜厚を有する、請求項1に記載の光電変換素子。
- 前記第1の非晶質膜は、i型アモルファスシリコンカーバイド、i型アモルファスシリコンナイトライド、i型アモルファスシリコンカーボンナイトライド、i型アモルファスシリコンオキサイド、i型アモルファスシリコンおよびi型アモルファスシリコンゲルマニウムのいずれかからなる、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光電変換素子。
- 前記半導体基板は、n型単結晶シリコンからなり、
前記第2の非晶質膜は、p型の導電型を有し、
前記第3の非晶質膜は、n型の導電型を有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光電変換素子。 - 前記第2の非晶質膜は、p型アモルファスシリコンカーバイド、p型アモルファスシリコンナイトライド、p型アモルファスシリコンカーボンナイトライド、p型アモルファスシリコンオキサイド、p型アモルファスシリコン、p型アモルファスシリコンゲルマニウムおよびp型アモルファスゲルマニウムのいずれかからなり、
前記第3の非晶質膜は、n型アモルファスシリコンカーバイド、n型アモルファスシリコンナイトライド、n型アモルファスシリコンカーボンナイトライド、n型アモルファスシリコンオキサイド、n型アモルファスシリコン、n型アモルファスシリコンゲルマニウムおよびn型アモルファスゲルマニウムのいずれかからなる、請求項6に記載の光電変換素子。 - 前記半導体基板は、p型単結晶シリコンからなり、
前記第2の非晶質膜は、n型の導電型を有し、
前記第3の非晶質膜は、p型の導電型を有する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光電変換素子。 - 前記第2の非晶質膜は、n型アモルファスシリコンカーバイド、n型アモルファスシリコンナイトライド、n型アモルファスシリコンカーボンナイトライド、n型アモルファスシリコンオキサイド、n型アモルファスシリコン、n型アモルファスシリコンゲルマニウムおよびn型アモルファスゲルマニウムのいずれかからなり、
前記第3の非晶質膜は、p型アモルファスシリコンカーバイド、p型アモルファスシリコンナイトライド、p型アモルファスシリコンカーボンナイトライド、p型アモルファスシリコンオキサイド、p型アモルファスシリコン、p型アモルファスシリコンゲルマニウムおよびp型アモルファスゲルマニウムのいずれかからなる、請求項8に記載の光電変換素子。 - 第1の導電型を有する単結晶シリコンからなる半導体基板の一方の表面に接して、i型の導電型を有する第1の非晶質膜を形成する第1の工程と、
前記半導体基板の面内方向において前記第1の非晶質膜の一部分を除去する第2の工程と、
前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する第2の非晶質膜を前記第1の非晶質膜に接して形成する第3の工程と、
前記半導体基板の面内方向において前記第2の非晶質膜に隣接し、かつ、前記第1の非晶質膜に接して、前記第1の導電型を有する第3の非晶質膜を形成する第4の工程とを備え、
前記第3および第4の工程の少なくとも一方において、前記第2および第3の非晶質膜の少なくとも一方は、前記一部分が除去された第1の非晶質膜に接して形成される、光電変換素子の製造方法。 - 前記第3の工程において、前記一部分が除去された第1の非晶質膜に接して前記第2の非晶質膜を形成し、
前記第4の工程において、前記一部分が除去された第1の非晶質膜に接して前記第3の非晶質膜を形成する、請求項10に記載の光電変換素子の製造方法。 - 前記第3の工程において、前記一部分が除去された第1の非晶質膜に接して前記第2の非晶質膜を形成し、
前記第4の工程において、前記一部分が除去されていない第1の非晶質膜に接して前記第3の非晶質膜を形成する、請求項10に記載の光電変換素子の製造方法。 - 前記第3の工程において、前記一部分が除去されていない第1の非晶質膜に接して前記第2の非晶質膜を形成し、
前記第4の工程において、前記一部分が除去された第1の非晶質膜に接して前記第3の非晶質膜を形成する、請求項10に記載の光電変換素子の製造方法。
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