JPS58178573A - 非晶質半導体装置 - Google Patents
非晶質半導体装置Info
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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
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発桐Ｖｉ非晶質半導体装置に関する。
太陽光を電気エネルギーに変換する太陽亀、池及び光信
号を電気信号として検出する光センサ等の光半導体装置
に従来の単結晶半導体に換って非晶質半導体ｆ＾えたも
のが出現するに至って来た。
号を電気信号として検出する光センサ等の光半導体装置
に従来の単結晶半導体に換って非晶質半導体ｆ＾えたも
のが出現するに至って来た。
斯る非晶質半導体は単結晶半導体に比べ全く異なったプ
ラズマ放電法勢の製造方法によって形成され、その製造
エネルギーや工程が簡単で、連続的に大急生産が可能で
あり、しかも使用材料が少なくてすむなどの数多くの優
れた％要点を有している。
ラズマ放電法勢の製造方法によって形成され、その製造
エネルギーや工程が簡単で、連続的に大急生産が可能で
あり、しかも使用材料が少なくてすむなどの数多くの優
れた％要点を有している。
側１図は非晶質半導体を具えた従来の光半導体装置を示
し、（１１はガラス−耐熱性樹脂岬の絶縁体から成る透
光性基板、（２）Ｆｉ該基板（１）の−主面に被着され
た酸化スズ８１１０！ −酸化インジウムＩｎｋｏｓ
・酸化インジウムスズＩｎｔＯａ−８ｎ０２等の透明
電極膜、（３１ＪＩｉ該透明電１！ ＩＩ （２１上Ｖ
Ｃシ５ンＢ ｉＨ１零囲気中でのプラズマ放電により形
成された非晶質シリコン（ａ−８ｉ）岬の非晶質半導体
膜で、該半導′体膜（３）はジボランＢ、Ｈ−・フォス
フインＰＨ３等の不純物を適宜５ｉＨａ零囲気に添加す
ることによってＰｍＮ型制御が可能でこの従来例に於い
てＦｉ、Ｐ型・Ｉ型・Ｎ型の各層１Ｐ）ｉＩ）（３Ｎ）
を積層せしめた３層構造を成している。（４１ｔ１前記
非晶質半導体膜（３）上に被着されたアルミニウムＡＩ
からなる裏面金属膜、（５）は該裏面金Ｉ１１膜（４）
の延長部（４ａ）に超音波半田若しくは銀ペースト等の
導電性接着剤等によって固着された第１のリード線、（
６）は皺第１のり−ド＃ （５）と同様に超音波半田・
導電性接着剤等によって透明電４１ ｊｉ（２）に接続
された第２のリード線である。尚、前記裏面金属膜（４
）等は図示していないエポキシ系樹脂等から成る樹脂膜
によってオーバコートされている。
し、（１１はガラス−耐熱性樹脂岬の絶縁体から成る透
光性基板、（２）Ｆｉ該基板（１）の−主面に被着され
た酸化スズ８１１０！ −酸化インジウムＩｎｋｏｓ
・酸化インジウムスズＩｎｔＯａ−８ｎ０２等の透明
電極膜、（３１ＪＩｉ該透明電１！ ＩＩ （２１上Ｖ
Ｃシ５ンＢ ｉＨ１零囲気中でのプラズマ放電により形
成された非晶質シリコン（ａ−８ｉ）岬の非晶質半導体
膜で、該半導′体膜（３）はジボランＢ、Ｈ−・フォス
フインＰＨ３等の不純物を適宜５ｉＨａ零囲気に添加す
ることによってＰｍＮ型制御が可能でこの従来例に於い
てＦｉ、Ｐ型・Ｉ型・Ｎ型の各層１Ｐ）ｉＩ）（３Ｎ）
を積層せしめた３層構造を成している。（４１ｔ１前記
非晶質半導体膜（３）上に被着されたアルミニウムＡＩ
からなる裏面金属膜、（５）は該裏面金Ｉ１１膜（４）
の延長部（４ａ）に超音波半田若しくは銀ペースト等の
導電性接着剤等によって固着された第１のリード線、（
６）は皺第１のり−ド＃ （５）と同様に超音波半田・
導電性接着剤等によって透明電４１ ｊｉ（２）に接続
された第２のリード線である。尚、前記裏面金属膜（４
）等は図示していないエポキシ系樹脂等から成る樹脂膜
によってオーバコートされている。
斯る構造の非晶質半導体装置は透光性基板（１）並びに
透明電極膜（２）を透過して非晶質半導体層（３）に光
が照射されると、該半導体層（３）内に於いてホール及
び又は電子が発生し透明電極膜（２）と裏面金属膜（４
）との間に光起電力が生起される。そして、前記光起電
力は第１及び鮪２のリード＃ ｆ５１（６）を介して外
部に散り出される。
透明電極膜（２）を透過して非晶質半導体層（３）に光
が照射されると、該半導体層（３）内に於いてホール及
び又は電子が発生し透明電極膜（２）と裏面金属膜（４
）との間に光起電力が生起される。そして、前記光起電
力は第１及び鮪２のリード＃ ｆ５１（６）を介して外
部に散り出される。
然し乍ら斯る構造によると、透光性基板（１１の光照射
面から見て非晶質半導体層（３）の裏面に存在する裏面
金属膜（４）の−面は樹脂ＪＩＩＫよって樫われてはい
る４のの、該＊＆Ｉ［Ｆｉ長期的スケールで見ると僅か
で杖あるが水分を透過せしめる為に前記裏面金属膜（４
）が腐食せしめられる危惧を有していた。
面から見て非晶質半導体層（３）の裏面に存在する裏面
金属膜（４）の−面は樹脂ＪＩＩＫよって樫われてはい
る４のの、該＊＆Ｉ［Ｆｉ長期的スケールで見ると僅か
で杖あるが水分を透過せしめる為に前記裏面金属膜（４
）が腐食せしめられる危惧を有していた。
特に裏面金属膜（４）の他の一面が被着する非晶質半導
体膜（３）Ｆｉ単結晶半導体に比べ格子欠陥が多く遥か
に結晶性に欠は多孔質であると共に、膜厚は通常ミクロ
ンオーダ若しくはそれ以下の薄膜状を成している。従っ
て、裏面金属膜（４）の一部に水分により腐食を招くと
、該腐食部を浸透した水分は非晶質半導体層（３）の多
孔質及び薄ＩＩＩ状によって該半導体層（３）と裏面金
属膜（４）との界面全域に拡散し上記裏面金属膜（４）
を界面方向からも浸食し始める′。
体膜（３）Ｆｉ単結晶半導体に比べ格子欠陥が多く遥か
に結晶性に欠は多孔質であると共に、膜厚は通常ミクロ
ンオーダ若しくはそれ以下の薄膜状を成している。従っ
て、裏面金属膜（４）の一部に水分により腐食を招くと
、該腐食部を浸透した水分は非晶質半導体層（３）の多
孔質及び薄ＩＩＩ状によって該半導体層（３）と裏面金
属膜（４）との界面全域に拡散し上記裏面金属膜（４）
を界面方向からも浸食し始める′。
即ち、裏面金属膜（４）／ｒｉ露出面及び界面の両面か
ら水分によって腐食されることになる。また、非晶質半
導体層（３）に浸透した水分は透明電極１！ （２）に
到達し、この透明電極ＩＩ （２）と裏面金属ＩＩ（４
１とが導通状態となる。
ら水分によって腐食されることになる。また、非晶質半
導体層（３）に浸透した水分は透明電極１！ （２）に
到達し、この透明電極ＩＩ （２）と裏面金属ＩＩ（４
１とが導通状態となる。
この様に、非晶質半導体装置社単結晶半導体装置に較べ
数多くの優れた特長点を有している反面、信頼性の点で
かなシ問題となる欠点を有し、ていた。
数多くの優れた特長点を有している反面、信頼性の点で
かなシ問題となる欠点を有し、ていた。
そこで前記裏面金属膜（４）を耐湿性に富む金Ａｕで構
成すれば前記信頼性を改善することがＮｗ！されている
が、斯るＡｕ＃：を高価であるために単結晶半導体に較
べ安価な非晶質牛導体を用いたにも拘らず、大幅にコス
トダウンすることができない。
成すれば前記信頼性を改善することがＮｗ！されている
が、斯るＡｕ＃：を高価であるために単結晶半導体に較
べ安価な非晶質牛導体を用いたにも拘らず、大幅にコス
トダウンすることができない。
本発ａＡＦｉ斯る点に艦みて為されたものであって、以
下に第２図を参照して本発明の一実施例につき詳述する
。
下に第２図を参照して本発明の一実施例につき詳述する
。
第２図は本発明の一実施例を示す断面図であって第１図
の従来例と対応しており同じものについては同香号が付
しである。即ち、（１）は透光性基板、（２）は透明電
極膜、（３）はＰＩＮ接合型の非晶質半導体膜、（４）
は裏面金ｍ１１１． （５）（６）は第１・第２のリー
ド線で、異なるところは前記裏面金ｊｇｌＩ（４）ｆア
ルミニウムＡｌ膜（７）とＡｌ・シリコン５ｉ１１銅Ｃ
ｕ合金から成る合金１１（８）との二重構造にしたとこ
ろＫある。
の従来例と対応しており同じものについては同香号が付
しである。即ち、（１）は透光性基板、（２）は透明電
極膜、（３）はＰＩＮ接合型の非晶質半導体膜、（４）
は裏面金ｍ１１１． （５）（６）は第１・第２のリー
ド線で、異なるところは前記裏面金ｊｇｌＩ（４）ｆア
ルミニウムＡｌ膜（７）とＡｌ・シリコン５ｉ１１銅Ｃ
ｕ合金から成る合金１１（８）との二重構造にしたとこ
ろＫある。
斯るＡｌ（ＳｉＣｕ）合金ＨＡＩとｌＷｌ様オーミック
性に優れているばかりでなく、ＡＩに欠乏している耐湿
性に富んでいる。しか吃、真空蒸着等による膜形式が容
易であると共に、Ａｕに較べ安価であるという利点をも
有している。
性に優れているばかりでなく、ＡＩに欠乏している耐湿
性に富んでいる。しか吃、真空蒸着等による膜形式が容
易であると共に、Ａｕに較べ安価であるという利点をも
有している。
本発明者等は前記ＡＩ展（７）上に合金膜（８）を重畳
被着せしめた本発明の特徴である二重構造の裏面金属膜
（４）についての好適な具体的実施例を実験的に求めた
ところ下表の如き結果を得た。
被着せしめた本発明の特徴である二重構造の裏面金属膜
（４）についての好適な具体的実施例を実験的に求めた
ところ下表の如き結果を得た。
即ちムｌ膜（７）の膜厚が約１００λ未満の肉薄となる
と重畳被着される合金膜（８）との熱膨張保数の差に起
因して裏面金属膜（４）がバイメタルの如き反りを招き
非晶質半導体膜（３）から、若しくは非晶質半導体膜（
３）と共に透明電極膜（２）から剥離することがある。
と重畳被着される合金膜（８）との熱膨張保数の差に起
因して裏面金属膜（４）がバイメタルの如き反りを招き
非晶質半導体膜（３）から、若しくは非晶質半導体膜（
３）と共に透明電極膜（２）から剥離することがある。
ま友釣１ｏｏｏＡを大幅にオーバすると側面からの腐食
を招くので好ましくない。
を招くので好ましくない。
一方、合金膜（８）の膜厚は厚い程良いが、約１０００
〜１ｏｏｏｏ２が適当である。次に斯る合金Ｍ（８）の
成分比率であるが、ＡＩを主成分とし、ＳｉとＣｕとの
含有量を検討したところ、夫々５ｗｔ−を超えると、合
金膜（８）ｔ；ｊ硬度を壜しＡ Ｉ １１（７）との熱
膨張係数の差が大きくなるので前述の如き剥離事故が発
生する。また夫々の含有量が０．５ｗｔ５未満となると
、該合金膜（８）の性質はＡＩ展（７）のそれと略同−
となるので本発明の目的とする所望の耐湿性を得ること
ができない。
〜１ｏｏｏｏ２が適当である。次に斯る合金Ｍ（８）の
成分比率であるが、ＡＩを主成分とし、ＳｉとＣｕとの
含有量を検討したところ、夫々５ｗｔ−を超えると、合
金膜（８）ｔ；ｊ硬度を壜しＡ Ｉ １１（７）との熱
膨張係数の差が大きくなるので前述の如き剥離事故が発
生する。また夫々の含有量が０．５ｗｔ５未満となると
、該合金膜（８）の性質はＡＩ展（７）のそれと略同−
となるので本発明の目的とする所望の耐湿性を得ること
ができない。
本発明者勢は本発明装置と従来装置とを温ＷＩＬ６０℃
ｆｆ１Ｊ［９０−の状態下で信頼性試験を１０００時間
施時間表ころ、本発明装置の不良発住率は〇−であった
のに対し、裏面金属膜（４）がＡＩのみによって形成さ
れている従来ｉ負に於いては６５饅もの不良が発生し九
ことを実験的に確認している。
ｆｆ１Ｊ［９０−の状態下で信頼性試験を１０００時間
施時間表ころ、本発明装置の不良発住率は〇−であった
のに対し、裏面金属膜（４）がＡＩのみによって形成さ
れている従来ｉ負に於いては６５饅もの不良が発生し九
ことを実験的に確認している。
このｇＩＩｌｌｌ性試験に供せられた本発明装−は層厚
約５ｏｏｏＡｏｐｘＮｌ１合Ｉｉアモルンアスシリコン
から成る非晶質半導体１１（３）上に、裏面金ｌｌＩ４
膜（４）としてａｊｌ’ｓｏｏλｏ＊１１１（７１と、
農［４２５００スムｌ：９６ ｗ ｔ １Ｇ、８１：ｆ
ｗ ｔ％、Ｃｕ：ｉｗ ｔ Ｔｏの合金膜（８）を真空
蒸着法により１畳＠着したものに、適当なエポキシ系樹
脂でその露出面をオーバコートしたものである。また従
来装置Ｆｉ前記裏面金属膜（４）を膜厚１ｏｏｏＸのＡ
Ｉで形成した他は前記本発明装置とｍ−仕様である。
約５ｏｏｏＡｏｐｘＮｌ１合Ｉｉアモルンアスシリコン
から成る非晶質半導体１１（３）上に、裏面金ｌｌＩ４
膜（４）としてａｊｌ’ｓｏｏλｏ＊１１１（７１と、
農［４２５００スムｌ：９６ ｗ ｔ １Ｇ、８１：ｆ
ｗ ｔ％、Ｃｕ：ｉｗ ｔ Ｔｏの合金膜（８）を真空
蒸着法により１畳＠着したものに、適当なエポキシ系樹
脂でその露出面をオーバコートしたものである。また従
来装置Ｆｉ前記裏面金属膜（４）を膜厚１ｏｏｏＸのＡ
Ｉで形成した他は前記本発明装置とｍ−仕様である。
尚、餉記非晶質半導体膜（３）は実施例の如きＰＩＭ１
１合慶アモルファスシリコンから成る太陽電池及び光セ
ンサ等の（財）光半導体装置に限定されるものでなく、
ＬＥＤのような発光半導体装置、障壁を有さない光導電
体装置等であっても良く、アモルファスシリコンカーバ
イド、アモルファスシリコンスズ、アモルファスシリコ
ンゲルマニウム等の非晶質半導体であれば良い。
１合慶アモルファスシリコンから成る太陽電池及び光セ
ンサ等の（財）光半導体装置に限定されるものでなく、
ＬＥＤのような発光半導体装置、障壁を有さない光導電
体装置等であっても良く、アモルファスシリコンカーバ
イド、アモルファスシリコンスズ、アモルファスシリコ
ンゲルマニウム等の非晶質半導体であれば良い。
本発明は以上の説明から明らかな如く、非晶質半導体膜
上に積層せしめたアルミニウム膜に耐湿性に富むアルミ
ニウム・シリコン・銅の合金ＩＩを重畳被着するので、
前記アルミニウム膜の水分による腐食を防止することが
でき、高価な余勢を使用することなく４Ｉ頼性の高い装
置を得ることができる。
上に積層せしめたアルミニウム膜に耐湿性に富むアルミ
ニウム・シリコン・銅の合金ＩＩを重畳被着するので、
前記アルミニウム膜の水分による腐食を防止することが
でき、高価な余勢を使用することなく４Ｉ頼性の高い装
置を得ることができる。
第１図は従来装置の断面図、第２図は本発明装置の断面
図であって、（１）Ｆｉ透光性基板、（３）は非晶質半
導体膜、（７）はアルミニウム膜、（８）Ｆｉ合金膜、
を夫々示している。 第１１・１ 第２図
図であって、（１）Ｆｉ透光性基板、（３）は非晶質半
導体膜、（７）はアルミニウム膜、（８）Ｆｉ合金膜、
を夫々示している。 第１１・１ 第２図
Claims (4)
- （１）基板の一生面に少なくとも薄膜状非晶質半導体膜
及びアルミニウム族を順次積層せしめると共に、レアル
ミニウム膜上にアルミニウム・シリコン働銅の合金膜を
重畳被着したことを４？像とする非晶質半導体装置。 - （２）前記アルミニウム・シリコン・銅の合金膜祉アル
ミニウムを主成分としシリコン湛ひに銅を夫々０．５〜
５ｗｔ％含有していることを％挙とした特許請求の範囲
第１項記載の非晶質半導体装置。 - （３）前記合金膜の膜厚ねアルミニウム族のそれと等し
いか若しく杖肉厚であることを％黴とし九籍許請求の範
Ｓ第１項または第２項記載の非晶質半導体装置。 - （４）前記合金膜の膜厚は約１０００〜１００００ムで
あって、アルミニウムのそれは約１００〜１０００Ａで
めることを特徴とした特許請求の範囲第６］Ｊ記載の非
晶質半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57061273A JPS58178573A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 非晶質半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57061273A JPS58178573A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 非晶質半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178573A true JPS58178573A (ja) | 1983-10-19 |
| JPH0363228B2 JPH0363228B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=13166436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57061273A Granted JPS58178573A (ja) | 1982-04-12 | 1982-04-12 | 非晶質半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178573A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941032A (en) * | 1986-03-03 | 1990-07-10 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JP2017221911A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 日本電信電話株式会社 | 光触媒装置および光触媒反応装置 |
| WO2023157935A1 (ja) * | 2022-02-16 | 2023-08-24 | 株式会社マテリアル・コンセプト | 太陽電池 |
-
1982
- 1982-04-12 JP JP57061273A patent/JPS58178573A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4941032A (en) * | 1986-03-03 | 1990-07-10 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| JP2017221911A (ja) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 日本電信電話株式会社 | 光触媒装置および光触媒反応装置 |
| WO2023157935A1 (ja) * | 2022-02-16 | 2023-08-24 | 株式会社マテリアル・コンセプト | 太陽電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0363228B2 (ja) | 1991-09-30 |
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