JPS58196061A - 薄膜半導体装置の電極形成方法 - Google Patents

薄膜半導体装置の電極形成方法

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JPS58196061A
JPS58196061A JP57078852A JP7885282A JPS58196061A JP S58196061 A JPS58196061 A JP S58196061A JP 57078852 A JP57078852 A JP 57078852A JP 7885282 A JP7885282 A JP 7885282A JP S58196061 A JPS58196061 A JP S58196061A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜半導体装置における電極形成方法に関する
ものである。
従来の単結晶を用いた半導体デバイスに対して、近年は
アモルファスシリコン（以下、ａ−５ｉと略記）をはじ
めとする非晶質、微結晶質（マイクロクリスタル）また
は多結晶質を用いた薄膜半導体デバイスの開発が活発に
行われている。このような非晶質、微結晶質及び多結晶
質の半導体デバイスは、膜質の抵抗率が大きいため膜の
水平方向への電流の広がりが小さいこと、及び電磁的ま
たは熱的な手段を利用して結晶化すれば抵抗率が小さく
なる等の特性をもつことが知られている。本発明はこれ
らの特性を活用した新規な薄膜半導体層の電極形成方法
を提供するものである。
まず以下に従来から用いられている薄膜半導体デバイス
として、ａ−５ｉ太陽電池の構造を説明する０ 第１図に従来のステンレス基板ｌ上に形成されたｐ−１
−ｎ接合アモルファス太陽電池２の構造断面図を示す。
第１図（ａ）は透明導電膜３で被われた受光面側の電極
４に対して他方の電気的端子５を下部、即ち導体基板ｌ
側に設けた場合であシ、第１図（ｂ）は物知的または化
学的な手段で基板ｌ上の一部の半導体薄膜を除去して、
他方の電極６を基板ｌに対して同じ上面側に設けたもの
である。第１図（ａ）の構造では他方の電極が基板ｌの
裏面に位置することになり、半導体デバイスを設置する
場所や配線が著しく制限されるという欠点があシ、また
第１図（ｂ）の構造では半導体層をエツチング除去しな
ければならず、製造工程が煩雑になったり、受光面が著
しく減縮されるという欠点があった。
本発明は、従来装置のように配線や設置のだめの制限及
び電極形成のために複雑な工程を要することなく、特に
半導体層の同一面側からｐ及びｎの両電極を導出する構
造に適用して効果の著しい電極形成方法を提供する〇 第２図は本発明による一実施例を示す側面図で、ステン
レスアルミニウム等の金属基板又は絶縁体上に導電層を
被着した導電性基体１１上に太陽電池として機能し得る
ａ−５ｉ１２が積層されている。
該ａ−５ｉ１２は、ｐ−ｎｏ　Ｐ−ｉ−ｎｅ　Ｍ−Ｉ−
５，シ”！７トキー等の接合を備え、これらの接合が単
数又は複数に積層されて、入射光を受けることにより光
起電力を発生する。
上記ａ−５ｉ１２の表面には出力を取り出すための２つ
の電極、透明電極膜１３及び１５が形成されている。こ
こで透明電極膜１８はａ−８ｉ１２の受光面の電極とし
て設けられ、従って受光面のほぼ大部分を被って形成さ
れている。一方透明電極膜１５はａ−５ｉ１２の相対す
る裏側から出力を取り出すための電極で、上記透明電極
膜１３とは離れて形成されている。透明電極膜１３及び
１５の夫々には銀ペースト等による端子１４．１６が形
成されている。第８図は上記太陽電池の斜視図である０ 上記電極端子１６の側についてはａ−５ｔ層１２の裏面
から９出力を導出するため、透明電極膜１５と基板１１
とで挾まれた領域１７の薄膜半導体層に接合を破壊する
エネルギーを与えて低抵抗化し、該低抵抗化された領域
に透明電極膜１５を介して電極端子１６が形成される０ 上記薄膜半導体層の接合を破壊して低抵抗化するための
エネルギーは、電気的なパルス、光レーザ−、電子ビー
ム等による電磁気的及び熱的エネルギーによって与える
ことができる。次に電気的パルスによる接合破壊方法を
説明する。
タンデム型アモルファス太陽電池は、ステンレｎ１＝１
５０＾、ｐ２＝１５０＾、　ｉ　２＝（５００Ａ、　ｎ
　２＝ｌ　５０Ａ。
ＩＴＯ＝７００λに作製されている場合を挙げる。上記
太陽電池に、この場合はステンレス基板側をアースにｎ
２側電極１６を正電圧となる逆バイアスをパルス状で印
加する。第４図（ａ）に示すような印加電圧＋５０ｖ、
パルス幅４ｍ５ｅｃのパルスを１回作用させると領域１
′：Ｊの直列抵抗Ｒｓは第５図Ｂに示すような分布を示
し、また第４図（ｂ）のように逆パルス−正パルスを対
として印加すると第５図Ｃのように抵抗値は減少し、更
に上記第４図（ｂ）のノくルスを２回作用させると抵抗
値は第５図りのように一層低い値に分布し、２００以下
を示した０抵抗値をゼロにすることはできないが、電磁
的な手段で１−１００Ω以下に低下させることができる
。
処で領域１７Ｖｃおける抵抗の値が太陽電池の特性に及
ぼす影響を実験した結果を示すＯ第６図は面積１ｄのア
モルファスシリコン太陽電池を照度２００ルツクスの蛍
光灯下で動作させた時の直列抵抗の影響を示したもので
ある０ また第７図は直列抵抗と電気的特性の減少率との関係を
示したものである。第６図及び第７図から読み取れるよ
うに直列抵抗の値が１０００の時、特性の減少率は２％
位であり、この程度の値ならほとんど影響がないことが
解った０従って上記パルス印加によって得られた２００
以下の抵抗値は第６図、第７図に示した１０００以下で
あることから、アモルファス太陽電池の特性を劣化させ
ないことは明らかである０ 半導体接合層の破壊は光レーザ−（Ａｒレーザー、ＹＡ
Ｇレーザ−、ｃｏ□レーザー）を用いても可能であった
。
更に上記タンデム型アモルファス太陽電池を真空容器中
に入れ電子ビーム（たとえば２０ＫＶ。
１０　’Ａ）の照射によっても接合の破壊は可能であっ
た。この場合モノシラン（Ｓ　ｉＨ４）を主原料とする
水素系アモルファスシリコン（ａ−５ｉＣＨ）太陽電池
の方がＳ　ｉＦ　４ガスを含む原料ガスから作られるフ
ッ素系アモルファスシリコン（ａ−３ｉ：Ｆ：Ｈ）太陽
電池より低いエネルギーで破壊された。
上記実施例は基板としてそれ自体が導電体である金属板
を用いたが、ガラスのような透光性絶縁板を用いても構
成することができる０ また、基板上に一体的に形成された薄膜半導体層に複数
の電極膜を形成し、該電極膜に上記接合破壊による低抵
抗化処理を施こして、各電極間でする場合にも適用する
ことができる。
以上本発明によれば、接合を備えた薄膜半導体装置２お
いて接合を破壊するためのエネルギーを与えて一部領域
を低抵抗化することにより、簡単な方法で半導体層に確
実接続された電極端子を得ることができ、電極を設ける
ための作業が簡単になると共に位置的制限が緩和され、
特に薄膜半導体層を備えてなる太陽電池に有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）、　（ｂ）Ｆｉ従来の光応答半導体デバイ
スの断面図、第２図は本発明による一実施例の半導体デ
バイスの断面図、第８図は同実施例による半導体デバイ
スの斜視図、第４図は本発明に適用する低抵抗化のため
に印加するパルス波形図、第５図は印加パルス数と抵抗
分布の関係を示す図、第６図及び第７図はアモルファス
太陽電池の直列抵抗が特性に及ぼす影響を示す図、 ｌｌニステンレス基板、１２：ａ−５ｔ、１３゜５：透
明電極、１４．１６：電極端子、１７：低抵抗領域。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦　（他２名）６２ノ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｌｂノ第１図 第２図 第３＠

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、導電性基板上に形成されたｐ−４−ｎ、ｐ−ｎ等の
    接合を備えた薄膜半導体層に電極を形成する方法におい
    て、導電性基板上の薄膜半導体層の一部に、接合を破壊
    するに充分なエネルギーを与えて該エネルギー照射領域
    を低抵抗化し、該低抵抗領域に電極膜を被着してなるこ
    とを特徴とする緘膜半導体装置の電極形成方法。 ２、前記接合を破壊するためのエネルギーは、接合に対
    して逆バイアスの電気的なノ（ルス信号によって与えら
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜
    半導体装置の電極形成方法０ ８、前記接合を破壊するためのエネルギーは、正逆両方
    向からなる電気的な）（ルス信号であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の薄膜半導体装置の電極形
    成方法０ ４、前記接合を破壊するためのエネルギーは、電子ビー
    ム、光レーザ又は集光された光ビームの照射によって与
    えられることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    薄膜半導体装置の電極形成方法。
JP57078852A 1982-05-10 1982-05-10 薄膜半導体装置の電極形成方法 Granted JPS58196061A (ja)

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