JP7323107B2 - 光電変換素子 - Google Patents
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Description
この発明の実施の形態によれば、光電変換素子は、結晶半導体基板と、第1の非単結晶半導体層と、第2の非単結晶半導体層と、第1の電極と、第2の電極とを備える。結晶半導体基板は、第1の導電型を有する。第1の非単結晶半導体層は、結晶半導体基板の一方の面に配置されるとともに第1の導電型を有する。第2の非単結晶半導体層は、結晶半導体基板の一方の面において、少なくとも、第1の非単結晶半導体層の配置領域と異なる領域に配置されるとともに第1の導電型と反対の第2の導電型を有する。第1の電極は、第1の非単結晶半導体層上に配置される。第2の電極は、第2の非単結晶半導体層上に配置される。光電変換素子は、結晶半導体基板の面内方向において第1の非単結晶半導体層と第2の非単結晶半導体層が交互に配置された領域を有する。そして、結晶半導体基板の面内方向において隣り合う第1の非単結晶半導体層の間に位置する第2の非単結晶半導体層は、結晶半導体基板の面内方向において第1の非単結晶半導体層から隣り合う第1の非単結晶半導体層へ向かう第1の方向に、第2の電極が配置された第1の電極配置領域と、第2の電極が配置された第2の電極配置領域と、第1の電極配置領域と第2の電極配置領域との間に第2の電極が配置されていない非電極配置領域とを有する。
構成1において、交互に配置された領域において、隣り合う第2の非単結晶半導体層の間に位置する第1の非単結晶半導体層は、第1の方向に第1の電極が配置された第3の電極配置領域と、第1の電極が配置された第4の電極配置領域と、第3の電極配置領域と第4の電極配置領域との間に第1の電極が配置されていない非電極配置領域とを有する。
構成1または構成2において、第2の非単結晶半導体層は、第1の方向において第2の非単結晶半導体層の一方端側に配置された第1の電極配置領域と、第1の方向において第1の電極配置領域と離間して第2の非単結晶半導体層の一方端側と反対側の他方端側に配置された第2の電極配置領域とを有する。
構成3において、第2の非単結晶半導体層は、更に、第1の電極配置領域と第2の電極配置領域とを接続する第2の電極が配置された第5の電極配置領域を有する。
構成1から構成4のいずれかにおいて、光電変換素子は、第1の電極と導電性接着材で接続された第1の配線と、第2の電極と導電性接着材で接続された第2の配線とを更に備える。
構成4において、光電変換素子は、第1の電極と導電性接着材で接続された第1の配線と、第2の電極と導電性接着材で接続された第2の配線とを更に備える。第2の配線は、少なくとも、第5の電極配置領域において、導電性接着材によって第2の電極に接続されている。
図1は、実施の形態1による光電変換素子の平面図である。図2は、図1に示す線II-II間における光電変換素子の断面図である。図3は、図1に示す線III-III間における光電変換素子の断面図である。なお、図1は、光入射側と反対側から見た光電変換素子の平面図である。また、図1から図3においては、x軸、y軸およびz軸を規定する。
図11は、実施の形態2による光電変換素子の平面図である。図12は、図11に示す線XII-XII間における光電変換素子の断面図である。
図13は、実施の形態3による光電変換素子の平面図である。図14は、図13に示す線XIV-XIV間における光電変換素子の断面図である。
Claims (10)
- 第1の導電型を有する結晶半導体基板と、
前記結晶半導体基板の一方の面に配置されるとともに前記第1の導電型を有する第1の非単結晶半導体層と、
前記結晶半導体基板の一方の面において、少なくとも、前記第1の非単結晶半導体層の配置領域と異なる領域に配置されるとともに前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する第2の非単結晶半導体層と、
前記第1の非単結晶半導体層上に配置された第1の電極と、
前記第2の非単結晶半導体層上に配置された第2の電極とを備え、
前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層と前記第2の非単結晶半導体層が交互に配置された領域を有し、
前記交互に配置された領域において、前記結晶半導体基板の面内方向において隣り合う前記第1の非単結晶半導体層の間に位置する前記第2の非単結晶半導体層は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層から隣り合う前記第1の非単結晶半導体層へ向かう第1の方向に、前記第2の電極が配置された第1の電極配置領域と、前記第2の電極が配置された第2の電極配置領域と、前記第1の電極配置領域と前記第2の電極配置領域との間に前記第2の電極が配置されていない非電極配置領域とを有し、
前記第2の電極は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の方向に直交する第2の方向において不連続であり、
前記第1の方向の長さである前記第2の電極の幅は、前記第1の方向の長さである前記第1の電極の幅よりも広い、光電変換素子。 - 第1の導電型を有する結晶半導体基板と、
前記結晶半導体基板の一方の面に配置されるとともに前記第1の導電型を有する第1の非単結晶半導体層と、
前記結晶半導体基板の一方の面において、少なくとも、前記第1の非単結晶半導体層の配置領域と異なる領域に配置されるとともに前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する第2の非単結晶半導体層と、
前記第1の非単結晶半導体層上に配置された第1の電極と、
前記第2の非単結晶半導体層上に配置された第2の電極とを備え、
前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層と前記第2の非単結晶半導体層が交互に配置された領域を有し、
前記交互に配置された領域において、前記結晶半導体基板の面内方向において隣り合う前記第1の非単結晶半導体層の間に位置する前記第2の非単結晶半導体層は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層から隣り合う前記第1の非単結晶半導体層へ向かう第1の方向に、前記第2の電極が配置された第1の電極配置領域と、前記第2の電極が配置された第2の電極配置領域と、前記第1の電極配置領域と前記第2の電極配置領域との間に前記第2の電極が配置されていない非電極配置領域とを有し、
前記第1の電極は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の方向に直交する第2の方向において不連続であり、
前記第1の方向の長さである前記第2の電極の幅は、前記第1の方向の長さである前記第1の電極の幅よりも広い、光電変換素子。 - 第1の導電型を有する結晶半導体基板と、
前記結晶半導体基板の一方の面に配置されるとともに前記第1の導電型を有する第1の非単結晶半導体層と、
前記結晶半導体基板の一方の面において、少なくとも、前記第1の非単結晶半導体層の配置領域と異なる領域に配置されるとともに前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する第2の非単結晶半導体層と、
前記第1の非単結晶半導体層上に配置された第1の電極と、
前記第2の非単結晶半導体層上に配置された第2の電極とを備え、
前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層と前記第2の非単結晶半導体層が交互に配置された領域を有し、
前記交互に配置された領域において、前記結晶半導体基板の面内方向において隣り合う前記第1の非単結晶半導体層の間に位置する前記第2の非単結晶半導体層は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層から隣り合う前記第1の非単結晶半導体層へ向かう第1の方向に、前記第2の電極が配置された第1の電極配置領域と、前記第2の電極が配置された第2の電極配置領域と、前記第1の電極配置領域と前記第2の電極配置領域との間に前記第2の電極が配置されていない非電極配置領域とを有し、
前記第2の電極は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の方向に直交する第2の方向において不連続であり、
前記第1の電極は、前記第2の方向において不連続であり、
前記第1の方向において隣り合う前記第1および第2の電極間において、前記第1の電極が形成されていない前記第2の方向の位置は、前記第2の電極が形成されていない前記第2の方向の位置と異なり、
前記第1の方向の長さである前記第2の電極の幅は、前記第1の方向の長さである前記第1の電極の幅よりも広い、光電変換素子。 - 前記交互に配置された領域において、隣り合う前記第2の非単結晶半導体層の間に位置する第1の非単結晶半導体層は、前記第1の方向に前記第1の電極が配置された第3の電極配置領域と、前記第1の電極が配置された第4の電極配置領域と、前記第3の電極配置領域と前記第4の電極配置領域との間に前記第1の電極が配置されていない非電極配置領域とを有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光電変換素子。
- 前記第2の非単結晶半導体層は、
前記第1の方向において前記第2の非単結晶半導体層の一方端側に配置された第1の電極配置領域と、
前記第1の方向において前記第1の電極配置領域と離間して前記第2の非単結晶半導体層の一方端側と反対側の他方端側に配置された第2の電極配置領域とを有する、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。 - 前記第2の非単結晶半導体層は、更に、前記第1の電極配置領域と前記第2の電極配置領域とを接続する前記第2の電極が配置された第5の電極配置領域を有する、請求項5に記載の光電変換素子。
- 第1の導電型を有する結晶半導体基板と、
前記結晶半導体基板の一方の面に配置されるとともに前記第1の導電型を有する第1の非単結晶半導体層と、
前記結晶半導体基板の一方の面において、少なくとも、前記第1の非単結晶半導体層の配置領域と異なる領域に配置されるとともに前記第1の導電型と反対の第2の導電型を有する第2の非単結晶半導体層と、
前記第1の非単結晶半導体層上に配置された第1の電極と、
前記第2の非単結晶半導体層上に配置された第2の電極とを備え、
前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層と前記第2の非単結晶半導体層が交互に配置された領域を有し、
前記交互に配置された領域において、前記結晶半導体基板の面内方向において隣り合う前記第1の非単結晶半導体層の間に位置する前記第2の非単結晶半導体層は、前記結晶半導体基板の面内方向において前記第1の非単結晶半導体層から隣り合う前記第1の非単結晶半導体層へ向かう第1の方向に、前記第2の電極が配置された第1の電極配置領域と、前記第2の電極が配置された第2の電極配置領域と、前記第1の電極配置領域と前記第2の電極配置領域との間に前記第2の電極が配置されていない非電極配置領域とを有し、
前記第2の非単結晶半導体層は、
前記第1の方向において前記第2の非単結晶半導体層の一方端側に配置された第1の電極配置領域と、
前記第1の方向において前記第1の電極配置領域と離間して前記第2の非単結晶半導体層の一方端側と反対側の他方端側に配置された第2の電極配置領域とを有し、
前記第2の非単結晶半導体層は、更に、前記第1の電極配置領域と前記第2の電極配置領域とを接続する前記第2の電極が配置された第5の電極配置領域を有する、光電変換素子。 - 前記第1の電極と第1の導電性接着材で接続された第1の配線と、
前記第2の電極と第2の導電性接着材で接続された第2の配線とを更に備える、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の光電変換素子。 - 前記第1の電極と導電性接着材で接続された第1の配線と、
前記第2の電極と導電性接着材で接続された第2の配線とを更に備え、
前記第2の配線は、少なくとも、前記第5の電極配置領域において、導電性接着材にて前記第2の電極に接続されている、請求項6または請求項7に記載の光電変換素子。 - 前記第1の導電性接着材は、前記第1の方向に直交する第2の方向において、前記第1の電極の両端部に配置される、請求項8に記載の光電変換素子。
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