JPH0249030B2 - - Google Patents
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- JPH0249030B2 JPH0249030B2 JP54171478A JP17147879A JPH0249030B2 JP H0249030 B2 JPH0249030 B2 JP H0249030B2 JP 54171478 A JP54171478 A JP 54171478A JP 17147879 A JP17147879 A JP 17147879A JP H0249030 B2 JPH0249030 B2 JP H0249030B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
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Description
【発明の詳細な説明】
『産業上の利用分野』
本発明は基板上に設けられた半導体の一主表面
にのみ＋電極となるＰ型の領域と−電極となるＮ
型の領域とを選択的に設け、作製の容易かつ構造
の簡単な光電変換装置作製方法に関する。
にのみ＋電極となるＰ型の領域と−電極となるＮ
型の領域とを選択的に設け、作製の容易かつ構造
の簡単な光電変換装置作製方法に関する。
『従来の技術』
従来、光電変換装置に関してはPNまたはPIN
接合を単結晶の珪素基板に形成した太陽電池、ま
たはフオトセルが知られている。しかしこのPN
またはPIN接合は単結晶の珪素基板の表面と裏面
にその＋電極または−電極を有し、その接合面は
基板の主面に実質的に平行に設け、この接合面に
光が多量に照射されるように工夫がなされていた
にすぎなかつた。
接合を単結晶の珪素基板に形成した太陽電池、ま
たはフオトセルが知られている。しかしこのPN
またはPIN接合は単結晶の珪素基板の表面と裏面
にその＋電極または−電極を有し、その接合面は
基板の主面に実質的に平行に設け、この接合面に
光が多量に照射されるように工夫がなされていた
にすぎなかつた。
『発明が解決しようとする問題点』
これら従来の光電変換装置は半導体基板の主面
に平行に接合面を設けていた為、電界のかかる方
向と光照射面が垂直となつてしまい光照射強度が
電界のかかる方向で一様ではなく、効率よく電
子・ホールを発生させることはできなかつた。
に平行に接合面を設けていた為、電界のかかる方
向と光照射面が垂直となつてしまい光照射強度が
電界のかかる方向で一様ではなく、効率よく電
子・ホールを発生させることはできなかつた。
また、単結晶基板は極めてへきかいしやすく高
価であり、加工がしにくく、光電変換装置を集積
化して複数個を直列または並列に配列させること
ができない等多くの欠点を有していた。
価であり、加工がしにくく、光電変換装置を集積
化して複数個を直列または並列に配列させること
ができない等多くの欠点を有していた。
本発明は非単結晶半導体中で電子・ホールを効
率よく発生させることのできる、また更に半導体
に非単結晶を用いた光電変換装置を作製すること
を目的としたものである。
率よく発生させることのできる、また更に半導体
に非単結晶を用いた光電変換装置を作製すること
を目的としたものである。
『問題点を解決する為の手段』
本発明は基板上に第１の非単結晶半導体を形成
する工程と、該半導体上に第２の非単結晶半導体
を形成する工程と、該第１の非単結晶半導体また
は該第２の非単結晶半導体若しくは該第１の非単
結晶半導体及び該第２の非単結晶半導体にＰ型及
びＮ型の不純物をそれぞれ選択的に複数の領域に
拡散させることにより、前記第１の非単結晶半導
体または前記第２の非単結晶半導体若しくは前記
第１の非単結晶半導体及び前記第２の非単結晶半
導体中に、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領域
をＰ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の距離を電
子、ホールのキヤリアの拡散距離より短くなるよ
うに形成させた後、前記Ｐ型拡散領域上及び前記
Ｎ型拡散領域上に電極を形成させることを特徴と
する光電変換装置の作製方法及び基板上に第１の
非単結晶半導体を形成する工程と、第１の非単結
晶半導体上に絶縁または半絶縁膜を形成する工程
と、該膜上に第２の非単結晶半導体を形成する工
程と、該第２の非単結晶半導体の上表面よりＰ型
及びＮ型の不純物をそれぞれ選択的に複数の領域
に拡散させることにより、前記第１の非単結晶半
導体または前記第２の非単結晶半導体若しくは前
記第１の非単結晶半導体及び前記第２の非単結晶
半導体中に、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領
域をＰ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の距離を
電子、ホールのキヤリアの拡散距離より短くなる
ように形成させた後、前記Ｐ型拡散領域上及び前
記Ｎ型拡散領域上に電極を形成させることを特徴
とする光電変換装置の作製方法により上記の目的
を達成したものである。
する工程と、該半導体上に第２の非単結晶半導体
を形成する工程と、該第１の非単結晶半導体また
は該第２の非単結晶半導体若しくは該第１の非単
結晶半導体及び該第２の非単結晶半導体にＰ型及
びＮ型の不純物をそれぞれ選択的に複数の領域に
拡散させることにより、前記第１の非単結晶半導
体または前記第２の非単結晶半導体若しくは前記
第１の非単結晶半導体及び前記第２の非単結晶半
導体中に、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領域
をＰ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の距離を電
子、ホールのキヤリアの拡散距離より短くなるよ
うに形成させた後、前記Ｐ型拡散領域上及び前記
Ｎ型拡散領域上に電極を形成させることを特徴と
する光電変換装置の作製方法及び基板上に第１の
非単結晶半導体を形成する工程と、第１の非単結
晶半導体上に絶縁または半絶縁膜を形成する工程
と、該膜上に第２の非単結晶半導体を形成する工
程と、該第２の非単結晶半導体の上表面よりＰ型
及びＮ型の不純物をそれぞれ選択的に複数の領域
に拡散させることにより、前記第１の非単結晶半
導体または前記第２の非単結晶半導体若しくは前
記第１の非単結晶半導体及び前記第２の非単結晶
半導体中に、複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領
域をＰ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の距離を
電子、ホールのキヤリアの拡散距離より短くなる
ように形成させた後、前記Ｐ型拡散領域上及び前
記Ｎ型拡散領域上に電極を形成させることを特徴
とする光電変換装置の作製方法により上記の目的
を達成したものである。
本発明は基板上に第１の半導体を設け、その上
側に第２の半導体を第１の半導体と同一材料また
はこれに酸素、窒素または炭素をさらに添加した
広いエネルギーバンド巾を有する如くにして形成
させたものである。
側に第２の半導体を第１の半導体と同一材料また
はこれに酸素、窒素または炭素をさらに添加した
広いエネルギーバンド巾を有する如くにして形成
させたものである。
『作用』
上記のように作製された光電変換装置の構造、
即ちＰ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の距離を
電子、ホールのキヤリアの拡散距離より短くなる
ようにすることにより、効率良く電流を取り出せ
るものである。そして第１の非単結晶半導体上に
絶縁または半絶縁膜を設けた後にＰ型拡散領域と
Ｎ型拡散領域を形成する工程をとるため、上記拡
散領域を形成する際に不純物を第１の非単結晶半
導体層迄侵入させることなく不純物領域を形成さ
せることができる。
即ちＰ型拡散領域とＮ型拡散領域との間の距離を
電子、ホールのキヤリアの拡散距離より短くなる
ようにすることにより、効率良く電流を取り出せ
るものである。そして第１の非単結晶半導体上に
絶縁または半絶縁膜を設けた後にＰ型拡散領域と
Ｎ型拡散領域を形成する工程をとるため、上記拡
散領域を形成する際に不純物を第１の非単結晶半
導体層迄侵入させることなく不純物領域を形成さ
せることができる。
また同一光照射面より、Ｐ型の領域、Ｎ型の領
域をその半導体の深さ方向に形成したことによ
り、Ｐ型の領域とＮ型の領域間での電界方向での
光強度が一定となる。特に、第２の半導体を第１
の半導体に比べて広いエネルギーバンド巾を有せ
しめる場合は電極近傍が実質的にＷ−Ｎ構造
（WIDE−TO−NARROW）を有せしめ光励起に
より発生した電子・ホール対のうち＋電極に電子
が−電極にホールが拡散してしまうことなく、＋
電極にはホールのみ−電極には電子のみを拡散、
集合せしめんとしたもので光電変換効率の向上を
計ろうとしたものである。
域をその半導体の深さ方向に形成したことによ
り、Ｐ型の領域とＮ型の領域間での電界方向での
光強度が一定となる。特に、第２の半導体を第１
の半導体に比べて広いエネルギーバンド巾を有せ
しめる場合は電極近傍が実質的にＷ−Ｎ構造
（WIDE−TO−NARROW）を有せしめ光励起に
より発生した電子・ホール対のうち＋電極に電子
が−電極にホールが拡散してしまうことなく、＋
電極にはホールのみ−電極には電子のみを拡散、
集合せしめんとしたもので光電変換効率の向上を
計ろうとしたものである。
以下に実施例に従い本発明を説明する。
実施例 １
第１図は本発明の製作工程を示す縦断面図であ
る。第１図Ａにおいて、基板１は導電性または絶
縁性基板である。この基板は安価であり以降の被
膜形成工程に対し機械的強度並びに対熱性を有し
ていることがその要件である。
る。第１図Ａにおいて、基板１は導電性または絶
縁性基板である。この基板は安価であり以降の被
膜形成工程に対し機械的強度並びに対熱性を有し
ていることがその要件である。
この為本実施例においては、陶器、セラミツ
ク、または、ガラス基板を主として用いた。この
基板１の上面に室温〜500℃の温度にてプラズマ
CVD法により、SiH4：20SCCM、圧力：0.01〜
0.3TORRで約60分間Depoを行い膜厚1μｍ、エネ
ルギーバンド巾約1.6eVの第１の半導体２を形成
した。この際原料ガスに必要に応じてＣ、Ｏ、Ｎ
を含むガス、例えばNH4、N2O、CH4を添加し
てエネルギーバンド巾を変化させてもよい。さら
にこの第１の半導体上２に第２の半導体３を形成
した。ただし、第１の半導体よりエネルギーバン
ド巾を0.5〜2eV程広くする為、第１の半導体と
同じ作製条件で反応ガスにさらにＮ、Ｏ、Ｃを５
〜50atm％添加したエネルギーバンド巾2.3ev、
膜厚2500Åの第２の半導体を形成した。
ク、または、ガラス基板を主として用いた。この
基板１の上面に室温〜500℃の温度にてプラズマ
CVD法により、SiH4：20SCCM、圧力：0.01〜
0.3TORRで約60分間Depoを行い膜厚1μｍ、エネ
ルギーバンド巾約1.6eVの第１の半導体２を形成
した。この際原料ガスに必要に応じてＣ、Ｏ、Ｎ
を含むガス、例えばNH4、N2O、CH4を添加し
てエネルギーバンド巾を変化させてもよい。さら
にこの第１の半導体上２に第２の半導体３を形成
した。ただし、第１の半導体よりエネルギーバン
ド巾を0.5〜2eV程広くする為、第１の半導体と
同じ作製条件で反応ガスにさらにＮ、Ｏ、Ｃを５
〜50atm％添加したエネルギーバンド巾2.3ev、
膜厚2500Åの第２の半導体を形成した。
Egは第１の半導体が1.0〜0.8eVであり、第２
の半導体が0.5〜3.0eVに設定した。そのため第１
の半導体を珪素とすると、第２の半導体は
Si3N4-x（0.5＜ｘ＜４）SiO2-x（0.5≦ｘ＜２）、
SiCx（0.5＜ｘ＜１）を有しており、それぞれEgは
1.1〜4.5eV、1.1〜6.0eV、1.1〜3.0eVとＮ、Ｏま
たはＣの添加量を加えることにより変化させるこ
とができた。
の半導体が0.5〜3.0eVに設定した。そのため第１
の半導体を珪素とすると、第２の半導体は
Si3N4-x（0.5＜ｘ＜４）SiO2-x（0.5≦ｘ＜２）、
SiCx（0.5＜ｘ＜１）を有しており、それぞれEgは
1.1〜4.5eV、1.1〜6.0eV、1.1〜3.0eVとＮ、Ｏま
たはＣの添加量を加えることにより変化させるこ
とができた。
この第２の半導体はその厚さを500〜5000Åと
第１の半導体に比べて1/3〜1/20とうすく形成し
た。
第１の半導体に比べて1/3〜1/20とうすく形成し
た。
これら第１の半導体および第２の半導体は、Ｐ
型、Ｎ型のドーパントを添加しない限り実質的に
真性の半導体であつた。
型、Ｎ型のドーパントを添加しない限り実質的に
真性の半導体であつた。
次に第２図のように、この半導体を光電変換装
置に必要な部分のみを残すようにエツチングを行
つた。
置に必要な部分のみを残すようにエツチングを行
つた。
この時半導体の側周辺に20〜45゜のテーパまた
はベベル状にし第２の半導体上の電極より延在す
るリードがこの側周辺をつたつて基板上にまでの
ばすことができるようにした。さらにこのデーパ
状は周辺部での耐圧の向上に大きく寄与した。
はベベル状にし第２の半導体上の電極より延在す
るリードがこの側周辺をつたつて基板上にまでの
ばすことができるようにした。さらにこのデーパ
状は周辺部での耐圧の向上に大きく寄与した。
その後半導体層の上表面および側周辺に第２の
半導体に対しマスク作用を有する絶縁膜例えば酸
化珪素または窒化珪素を500〜2000Åの厚さにプ
ラズマCVD法により形成した。本実施例では
SiH4、NH3を用いて窒化珪素を形成した。
半導体に対しマスク作用を有する絶縁膜例えば酸
化珪素または窒化珪素を500〜2000Åの厚さにプ
ラズマCVD法により形成した。本実施例では
SiH4、NH3を用いて窒化珪素を形成した。
さらに＋電極および−電極となる部分に対し開
口７，８をフオトエツチング法により絶縁膜４を
選択的に除去して形成した。この開口の巾は２〜
20μｍ特に５〜7μｍと巾を狭くし、櫛型（たんざ
く型でもよい）とし、開口７，８間の距離１１は
第１の半導体の膜厚とほぼ同一としたが、この距
離は半導体中の再励起によつて発生した電子・ホ
ールのキヤリアの拡散距離より短くその1/4〜1/2
とするのが好ましかつた。次に開口部７，８より
それぞれボロン(B)、フオスフイン（Ｐ）を拡散
法、イオン注入法等により、ドーパントを1018cm
-3〜3mol％の濃度にドープし、第１図Ｃのよう
に、Ｐ型の領域９、Ｎ型の領域１０を第２の半導
体層中に形成した。また第１および第２の半導体
は両方とも非単結晶半導体なので拡散係数が大き
いため不純物は第１の半導体内まで拡散してい
き、各々Ｐ型の領域１９、Ｎ型の領域２０とな
り、その深さは第１の半導体と第２の半導体との
界面より０〜2000Å以内にとどめた。
口７，８をフオトエツチング法により絶縁膜４を
選択的に除去して形成した。この開口の巾は２〜
20μｍ特に５〜7μｍと巾を狭くし、櫛型（たんざ
く型でもよい）とし、開口７，８間の距離１１は
第１の半導体の膜厚とほぼ同一としたが、この距
離は半導体中の再励起によつて発生した電子・ホ
ールのキヤリアの拡散距離より短くその1/4〜1/2
とするのが好ましかつた。次に開口部７，８より
それぞれボロン(B)、フオスフイン（Ｐ）を拡散
法、イオン注入法等により、ドーパントを1018cm
-3〜3mol％の濃度にドープし、第１図Ｃのよう
に、Ｐ型の領域９、Ｎ型の領域１０を第２の半導
体層中に形成した。また第１および第２の半導体
は両方とも非単結晶半導体なので拡散係数が大き
いため不純物は第１の半導体内まで拡散してい
き、各々Ｐ型の領域１９、Ｎ型の領域２０とな
り、その深さは第１の半導体と第２の半導体との
界面より０〜2000Å以内にとどめた。
これ以上深くした場合、キヤリアの拡散距離よ
り長くなつてしまうためキヤリアが途中で消滅し
てしまうからである。
り長くなつてしまうためキヤリアが途中で消滅し
てしまうからである。
次に第１図ＤのようにＰ型の領域９Ｎ型の領域
１０の各々の上面にアルミニウムを0.5〜2μｍ蒸
着しオーミツクコンタクト電極１３，１４および
それより延在して基板上に外部接続端子１６，１
７を形成した。
１０の各々の上面にアルミニウムを0.5〜2μｍ蒸
着しオーミツクコンタクト電極１３，１４および
それより延在して基板上に外部接続端子１６，１
７を形成した。
第１図Ｄにおいて光は上方の２５の如く入射し
実質的に真性の第２の半導体１２は光に対し窓効
果を有しているためその厚さを入射光のλ／４に
選定していわゆる反射防止膜としての効果をも助
長させた。
実質的に真性の第２の半導体１２は光に対し窓効
果を有しているためその厚さを入射光のλ／４に
選定していわゆる反射防止膜としての効果をも助
長させた。
第１図ＤのＡ−A′の破線に従つてそのエネル
ギ、バンドダイヤグラムを考案するとその一例と
して第２図Ａを得た。＋電極、１４′第２の半導体
のＰ型の領域９′、第１のＰ型の領域１９′、実質
的に真性の第１半導体２′、第１のＮ型の領域２
０′、第２の半導体のＮ型の領域１０′、−電極１
５′にそれぞれ対応して１４，９，１９，２，２
０，１０，１５が記されている。
ギ、バンドダイヤグラムを考案するとその一例と
して第２図Ａを得た。＋電極、１４′第２の半導体
のＰ型の領域９′、第１のＰ型の領域１９′、実質
的に真性の第１半導体２′、第１のＮ型の領域２
０′、第２の半導体のＮ型の領域１０′、−電極１
５′にそれぞれ対応して１４，９，１９，２，２
０，１０，１５が記されている。
この第２図Ａより明らかな如く、ホールは１
４′へ、また電子は１５′へと拡散して行き、もし
ホールの一部が１０′へと拡散した場合、第２の
半導体の広いエネルギーバンドにより撥ね返され
てしまい−電極近傍での再結合を禁止している。
同様なことが＋電極でも起こつている。
４′へ、また電子は１５′へと拡散して行き、もし
ホールの一部が１０′へと拡散した場合、第２の
半導体の広いエネルギーバンドにより撥ね返され
てしまい−電極近傍での再結合を禁止している。
同様なことが＋電極でも起こつている。
このことより本発明は光の入射に対しＷ−Ｎ構
造を有するばかりではなく、電子・ホールのそれ
ぞれに対し広いエネルギーバンド巾が好ましく寄
与しておりひとつの半導体層（第２の半導体）に
より実質的にＷ−Ｎ−Ｗのサンドイツチ構造を作
ることができた。
造を有するばかりではなく、電子・ホールのそれ
ぞれに対し広いエネルギーバンド巾が好ましく寄
与しておりひとつの半導体層（第２の半導体）に
より実質的にＷ−Ｎ−Ｗのサンドイツチ構造を作
ることができた。
その結果第２の半導体を第１の半導体と同一の
エネルギーバンド巾としたものと比べ70〜200％
の光電変換効率の向上が見られ、本実施例では
0.01cm2で4.20％の効率が得られ、小面積であれば
12〜16％の効率を得られる可能製が見いだされ
た。
エネルギーバンド巾としたものと比べ70〜200％
の光電変換効率の向上が見られ、本実施例では
0.01cm2で4.20％の効率が得られ、小面積であれば
12〜16％の効率を得られる可能製が見いだされ
た。
第２図ＢはＰ型の領域１９Ｎ型の領域２０が第
１の半導体層中に形成された場合の図でＡよりさ
らに積極的に電子またはホールの再結合を禁止し
ている。
１の半導体層中に形成された場合の図でＡよりさ
らに積極的に電子またはホールの再結合を禁止し
ている。
第２図Ｃは第１図ＤにおいてＢ−B′の破線に
従つて示したエネルギーバンド図である。
従つて示したエネルギーバンド図である。
図面より明らかな如くたとえこの実質的に真性
の半導体１２′にて電子・ホール対が発生してい
る場合、当然のこととして電子は−電極１５′へ
またホールは＋電極１４′へと拡散し、この＋電
極、−電極の間の被膜１２はいわゆる完全な
SIO2、Si3N4等の絶縁膜である必要がないことが
判明した。
の半導体１２′にて電子・ホール対が発生してい
る場合、当然のこととして電子は−電極１５′へ
またホールは＋電極１４′へと拡散し、この＋電
極、−電極の間の被膜１２はいわゆる完全な
SIO2、Si3N4等の絶縁膜である必要がないことが
判明した。
この実質的に真性の第２の半導体は窓効果と半
導体の化学的安定性にすぐれ、また半導体である
から２つの電極間のリークの発生が可能性がない
ことはきわめて大きな特徴である。
導体の化学的安定性にすぐれ、また半導体である
から２つの電極間のリークの発生が可能性がない
ことはきわめて大きな特徴である。
実施例 ２
第３図Ａのように本実施例は実施例１とほぼ似
た構造である。
た構造である。
但し第１の半導体と第２の半導体の間に、絶縁
層５０が設けてある。この絶縁層５０はトンネル
電流を許容しうる範囲２〜50Å特に２〜30Åの厚
さにした。この絶縁層は、0.001〜0.1torrにて
SiH4／NH3／He １／20〜50／50〜1000として
室温〜500℃にてプラズマCVD法を第１の半導体
を形成させた同一の反応炉にて作用させると５〜
30分にて２〜50Åの厚さの窒化珪素被膜（5eV）
を作ることができる。例えばSiH4とNH3を原料
ガスとしてその流量比１：３、圧力0.1Torr、
30Wで約20分間窒化珪素を堆積させた。その他は
実施例１と全く同様である。
層５０が設けてある。この絶縁層５０はトンネル
電流を許容しうる範囲２〜50Å特に２〜30Åの厚
さにした。この絶縁層は、0.001〜0.1torrにて
SiH4／NH3／He １／20〜50／50〜1000として
室温〜500℃にてプラズマCVD法を第１の半導体
を形成させた同一の反応炉にて作用させると５〜
30分にて２〜50Åの厚さの窒化珪素被膜（5eV）
を作ることができる。例えばSiH4とNH3を原料
ガスとしてその流量比１：３、圧力0.1Torr、
30Wで約20分間窒化珪素を堆積させた。その他は
実施例１と全く同様である。
これにより＋電極、−電極において、MIS構造
（Ｐの半導体−絶縁膜−第１の半導体またはＮの
半導体−絶縁膜−第１の半導体）となつている。
（Ｐの半導体−絶縁膜−第１の半導体またはＮの
半導体−絶縁膜−第１の半導体）となつている。
第１の半導体と第２の半導体の間に絶縁膜を挿
入した為、Ｐ型の領域とＮ型の領域を形成する際
に不純物は第１の半導体層迄侵入せずＰ、Ｎの領
域の底面を実質的に第１の半導体と第２の半導体
の間に隣接して作製することができた。このこと
によりキヤリアの拡散距離を短くすることができ
た。
入した為、Ｐ型の領域とＮ型の領域を形成する際
に不純物は第１の半導体層迄侵入せずＰ、Ｎの領
域の底面を実質的に第１の半導体と第２の半導体
の間に隣接して作製することができた。このこと
によりキヤリアの拡散距離を短くすることができ
た。
第３図Ｂ〜第３図Ｄに本発明の他の実施形態の
断面図をしめす。
断面図をしめす。
本発明において半導体材料としては、珪素を含
む半導体のみではなく−族、−族の化合
物半導体でもよく、その構造も非単結晶ならば、
いわゆるアモルフアス、セミアモルフアス、多結
晶でもよい、またその作製方法も公知の化学気相
反応法でよい。
む半導体のみではなく−族、−族の化合
物半導体でもよく、その構造も非単結晶ならば、
いわゆるアモルフアス、セミアモルフアス、多結
晶でもよい、またその作製方法も公知の化学気相
反応法でよい。
『発明の効果』
本発明の光電変換装置の作製方法は代表的には
第１図Ｄのような構造を持つ光電変換装置を作製
する方法であります。光照射面に対しＰ型の領域
とＮ型の領域間に発生する電界方向が平行であり
さらに第１の半導体に比べ第２の半導体のエネル
ギーバンド巾を0.5〜2eV広く形成させたことに
より、電極近傍が実質的にWIDE−TO−
NARROW構造となつており＋電極への電子、−
電極へのホールの移動を少なくしており高効率の
光電変換装置を作製することができた。
第１図Ｄのような構造を持つ光電変換装置を作製
する方法であります。光照射面に対しＰ型の領域
とＮ型の領域間に発生する電界方向が平行であり
さらに第１の半導体に比べ第２の半導体のエネル
ギーバンド巾を0.5〜2eV広く形成させたことに
より、電極近傍が実質的にWIDE−TO−
NARROW構造となつており＋電極への電子、−
電極へのホールの移動を少なくしており高効率の
光電変換装置を作製することができた。
さらに、第２の半導体は窓効果と化学的安定製
を有する為、入射光は効率よく半導体層に導かれ
てゆき、かつ２つの電極間のリークをおさえるこ
とができた。
を有する為、入射光は効率よく半導体層に導かれ
てゆき、かつ２つの電極間のリークをおさえるこ
とができた。
また半導体を非単結晶としたことにより、半導
体を加工しやすくなつた。
体を加工しやすくなつた。
その他の特徴としては、外部取り出し電極を基
板上に形成させたため一基板上の光電変換装置を
複数個集積化して直、並列接続をすることができ
同一基板上に逆流防止ダイオードをも同一半導体
により作製することができる。
板上に形成させたため一基板上の光電変換装置を
複数個集積化して直、並列接続をすることができ
同一基板上に逆流防止ダイオードをも同一半導体
により作製することができる。
＋電極及び−電極が一表面にのみ形成されてい
る為、半導体作製の際、その熱的ストレスを考慮
する必要はない。
る為、半導体作製の際、その熱的ストレスを考慮
する必要はない。
構造が極めて簡単であり、また半導体の上、側
周辺を窒化珪素膜により被覆してあるため外部汚
染に対する信頼性にすぐれている。
周辺を窒化珪素膜により被覆してあるため外部汚
染に対する信頼性にすぐれている。
安価な基板特に陶器、セラミツクス、ガラス等
の絶縁基板を用いており、しかもこの基板上に半
導体を１〜50μの薄さで形成させるためその材料
費が安価である。
の絶縁基板を用いており、しかもこの基板上に半
導体を１〜50μの薄さで形成させるためその材料
費が安価である。
第１図は本発明による構造を有する光電変換装
置の作製工程を示す縦断面図である。第２図は第
１図Ｄのエネルギーバンド図である。第３図Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明の他の実施形態の縦断面図で
ある。 １……基板、２……第１の非単結晶半導体、３
……第２の非単結晶半導体、４……絶縁膜。
置の作製工程を示す縦断面図である。第２図は第
１図Ｄのエネルギーバンド図である。第３図Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは本発明の他の実施形態の縦断面図で
ある。 １……基板、２……第１の非単結晶半導体、３
……第２の非単結晶半導体、４……絶縁膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に第１の非単結晶半導体を形成する工
程と、該半導体上に第１の非単結晶半導体に比べ
てエネルギーバンド巾の大きい第２の非単結晶半
導体を形成する工程と、該第１の非単結晶半導体
または該第２の非単結晶半導体、若しくは該第１
の非単結晶半導体及び該第２の非単結晶半導体
に、Ｐ型及びＮ型の不純物が拡散された複数のＰ
型拡散領域及びＮ型拡散領域を形成するために、
前記Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域となる領域に
前記不純物を、前記Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領域
との間の距離が電子、ホールのキヤリアの拡散距
離より短くなるように添加する工程と、該工程の
後、前記Ｐ型拡散領域上及び前記Ｎ型拡散領域上
に電極を形成させることを特徴とする光電変換装
置の作製方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において基板上に形成
された第１および第２の非単結晶半導体はグロー
放電法、プラズマ気相法、減圧CVD法により形
成されたことを特徴とした光電変換装置の作製方
法。 ３ 基板上に第１の非単結晶半導体を形成する工
程と、第１の非単結晶半導体上に絶縁または半絶
縁膜を形成する工程と、該膜上に第１の非単結晶
半導体に比べてエネルギーバンド巾の大きい第２
の非単結晶半導体を形成する工程と、該第１の非
単結晶半導体または該第２の非単結晶半導体、若
しくは該第１の非単結晶半導体及び該第２の非単
結晶半導体に、Ｐ型及びＮ型の不純物が拡散され
た複数のＰ型拡散領域及びＮ型拡散領域を形成す
るために、前記Ｐ型拡散領域及びＮ型拡散領域と
なる領域に、該第２の非単結晶半導体の上表面よ
り前記不純物を、前記Ｐ型拡散領域とＮ型拡散領
域との間の距離が電子、ホールのキヤリアの拡散
距離より短くなるように添加する工程と、該工程
の後、前記Ｐ型拡散領域上及び前記Ｎ型拡散領域
上に電極を形成させることを特徴とする光電変換
装置の作製方法。 ４ 特許請求の範囲第３項において基板上に形成
された第１および第２の非単結晶半導体はグロー
放電法、プラズマ気相法、減圧CVD法により形
成されたことを特徴とした光電変換装置の作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17147879A JPS5696879A (en) | 1979-12-30 | 1979-12-30 | Manufacture of photoelectric converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17147879A JPS5696879A (en) | 1979-12-30 | 1979-12-30 | Manufacture of photoelectric converter |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61315202A Division JPS6316678A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 光電変換装置 |
| JP61315203A Division JPS62202568A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | 光電変換装置 |
| JP63202533A Division JPH02377A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 光電変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5696879A JPS5696879A (en) | 1981-08-05 |
| JPH0249030B2 true JPH0249030B2 (ja) | 1990-10-26 |
Family
ID=15923843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17147879A Granted JPS5696879A (en) | 1979-12-30 | 1979-12-30 | Manufacture of photoelectric converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5696879A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2545275B1 (fr) * | 1983-04-27 | 1987-03-06 | Rca Corp | Photodetecteur tandem |
| JPS6190476A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 光起電力装置 |
-
1979
- 1979-12-30 JP JP17147879A patent/JPS5696879A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5696879A (en) | 1981-08-05 |
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