JPS5825283A - Photodetector - Google Patents

Photodetector

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JPS5825283A
JPS5825283A JP57117602A JP11760282A JPS5825283A JP S5825283 A JPS5825283 A JP S5825283A JP 57117602 A JP57117602 A JP 57117602A JP 11760282 A JP11760282 A JP 11760282A JP S5825283 A JPS5825283 A JP S5825283A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
amorphous silicon
electrode
active region
glow discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP57117602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
デイビツド・エミル・カ−ルソン
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Filing date
Publication date
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Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor 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
    • H01L31/04Semiconductor 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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明材、活性領域が非晶質シリコンから成る光検知
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a photodetecting device in which the active region is made of amorphous silicon.

光検知装置を含む光起電力装置は光特に太陽光線を電気
エネルギーに変換することができる。光起電力装置の分
野における問題点は、この装置で電気エネルギーを作る
費用が一般に他の電気エネルギー発生手段と競争になら
ぬ程高い点である。
Photovoltaic devices, including light sensing devices, are capable of converting light, particularly sunlight, into electrical energy. A problem in the field of photovoltaic devices is that the cost of producing electrical energy with these devices is generally too high to be competitive with other means of generating electrical energy.

光起電力装置の製造に於て最も経費を要するものの一つ
はその活性領域の、半導体材料である。通常光起電力装
置は光を十分に吸収させるため約20μm以上の厚い単
結晶活性層を必要とする。必要とする半導体材料の量が
多くなれば、光検知装置の価格も増大するのは当然であ
る。したがって、光起電力特性を示し、光検知装置ある
いは光起電力装置の価格を下げるような半導体装置の活
性領域の材料を得ることが半導体の分野で最も望まれて
いる。
One of the most expensive aspects of manufacturing a photovoltaic device is the semiconductor material of its active region. Typically, photovoltaic devices require a thick single crystal active layer of approximately 20 μm or more in order to absorb sufficient light. Naturally, as the amount of semiconductor material required increases, the cost of the photodetector also increases. Therefore, it is highly desired in the semiconductor field to obtain a material for the active region of a semiconductor device that exhibits photovoltaic properties and reduces the cost of a photodetector or photovoltaic device.

本発明の光検知装置で使用される半導体装置は、半導体
接合と例えばシラン中でのグロー放電によって生成され
た非晶質シリコンの活性領域を持っている。
The semiconductor device used in the photodetection device of the invention has a semiconductor junction and an active region of amorphous silicon, for example produced by a glow discharge in silane.

以下、図面を参照しつ\詳細に説明する。A detailed explanation will be given below with reference to the drawings.

本発明の光検知装置について説明する前に参考として第
1図に示すショットキ障壁型光起電力装置について説明
する。第1図に示す光起電力装置10はグロー放電で被
着させた非晶質シリコンとオーム接触を作り得るととも
に良好な導電性を持った材料から成る基板12を持って
いる。基板12用として代表的な材料は、アルミニウム
、アンチモン、ステンレス鋼などの金属、あるいは高濃
度にドープしたN型の単結晶もしくは多結晶のシリコン
である。基板12の表面に非晶質シリコンの活性領域1
4が設けられている。活性領域とは、装置のその部分で
電子−正孔対が発生し、光起電力装置の電流として捕捉
する領域を意味している。
Before explaining the photodetector of the present invention, a Schottky barrier type photovoltaic device shown in FIG. 1 will be explained as a reference. The photovoltaic device 10 shown in FIG. 1 has a substrate 12 of a material that can make ohmic contact with amorphous silicon deposited by glow discharge and has good electrical conductivity. Typical materials for substrate 12 are metals such as aluminum, antimony, stainless steel, or heavily doped N-type single or polycrystalline silicon. An active region 1 of amorphous silicon is formed on the surface of a substrate 12.
4 is provided. By active region is meant the region in which electron-hole pairs are generated and captured as current in the photovoltaic device.

非晶質材料は、格子の周期性に長距離秩序を有しない材
料のことである。シラン(SiH4)中のグロー放電に
よって形成した非晶質−シリコンは20A以下の短距離
秩序しか持っていない。活性領域14の非晶質シリコン
はシラン中のグロー放電によって形成され、約10−7
秒以上のキャリヤ寿命を有し、禁止帯の幅中の平均局在
状態密度が10 々あるいはそれ以下で、またto−3
czし′V・秒以上の電子および正孔易動度を持ってい
る。活性領域14は約1′ 〜3μmもしくはそれ以下
の厚さである。
Amorphous materials are materials that do not have long-range order in their lattice periodicity. Amorphous silicon formed by glow discharge in silane (SiH4) has only short-range order of less than 20A. The amorphous silicon in the active region 14 is formed by glow discharge in silane and has a density of about 10-7
It has a carrier lifetime of more than seconds, the average localized state density in the width of the forbidden band is 10 or less, and to-3
It has an electron and hole mobility of more than cz'V·sec. Active region 14 is approximately 1' to 3 .mu.m thick or less.

活性領域14の、基板12側と反対側の表面上には境界
18を介して金属層16が配置されている。金属層16
は太陽光線に対し半透明であシ、金、白金、パラジウム
あるいはクロムのような高導電度の金属材料から作られ
る。金属層16は単層もしくは多層構造の金属層で作る
ことができる。金属層16を多層金属層で作る場合、た
とえば、活性領域14上の第1層は白金で作って大きな
ショットキ障壁高さを得、その第1の白金層上の第2層
は高導電度の点から金もしくは銀で作ることができる。
A metal layer 16 is disposed on the surface of the active region 14 on the side opposite to the substrate 12 with a boundary 18 in between. metal layer 16
are made from highly conductive metallic materials such as oak, gold, platinum, palladium or chromium, which are translucent to sunlight. The metal layer 16 can be made of a single layer or a multilayer metal layer. If metal layer 16 is made of multiple metal layers, for example, the first layer over active region 14 is made of platinum to obtain a large Schottky barrier height, and the second layer above the first platinum layer is made of high conductivity. It can be made from gold or silver from dots.

この金属層16は、金、白金、パラジウム、あるいはク
ロムのような金属であるから、太陽光線に対し半透明に
するには約100人の厚さにする必要がある。
Since this metal layer 16 is a metal such as gold, platinum, palladium, or chromium, it needs to be about 100 mm thick to be translucent to sunlight.

金属層16の境界1日と反対側の表面には格子電極24
が配置されている。通常、この格子電極24は高導電度
の金属で作られる。本発明の説明の目的上、この格子電
極は2組の格子線を持ち、それぞれの組の格子線は互に
実質的に平行でありまた各組の格子線は他方の組の格子
線と交差しているものとして示す、そして説明の都合か
ら、この格子線は直角に交差していする。ものとする。
A grid electrode 24 is provided on the surface of the metal layer 16 opposite to the boundary.
is located. Typically, this grid electrode 24 is made of a highly conductive metal. For purposes of describing the present invention, the grid electrode has two sets of grid lines, each set of grid lines being substantially parallel to each other, and each set of grid lines intersecting another set of grid lines. For convenience of explanation, the grid lines are shown intersecting at right angles. shall be taken as a thing.

格子電極24に衝突する太陽光線は活性領域14から外
方に反射されてしまう可能性があるので、格子電極24
は金属層16の表面上では小さな面積しか占有しない様
にする。格子電極24は金属値域16から電流を均一に
捕捉する働きをする。格子電極24は、また、回路の一
部分として動作するとき、装置lOの直列抵抗が低くな
るようにする。しかしながら、均一な電流の捕捉には一
組の格子線だけで十分であると思われる。
Since sunlight impinging on the grid electrode 24 may be reflected outward from the active region 14, the grid electrode 24
occupies only a small area on the surface of metal layer 16. The grid electrode 24 serves to uniformly capture current from the metal range 16. The grid electrode 24 also ensures that the series resistance of the device IO is low when operated as part of a circuit. However, it appears that only one set of grid lines is sufficient for uniform current capture.

反射防止層20が、格子電極24上および格子電極24
で占有されない境界18と相対向する金属層16の表面
上に形成されている。反射防止層20は入射面22を持
ちその上に太陽光線26が入射する。この技術分野で周
知のごとく、金属層16を通過した活性領域14に入射
する太陽光線26の量は、λを入射面22に入射する光
の波長、nを適当な値の反射防止層20の屈折率とする
と、λ/4nにはゾ等しい厚さに反射防止層20を形成
することによって増加させることができる。実際には反
射防止層20は装置10から反射される光量を減少させ
るものである。通常反射防止層は硫化亜鉛のような誘電
体材料で作られる。
An antireflection layer 20 is provided on and around the grid electrode 24 .
is formed on the surface of the metal layer 16 opposite the boundary 18 that is not occupied by the metal layer 16 . The antireflection layer 20 has an entrance surface 22 onto which sunlight rays 26 are incident. As is well known in the art, the amount of solar radiation 26 that passes through the metal layer 16 and impinges on the active region 14 is determined by where λ is the wavelength of the light incident on the entrance surface 22 and n is the appropriate value of the antireflection layer 20. The refractive index can be increased by forming the antireflection layer 20 to a thickness equal to λ/4n. In effect, antireflection layer 20 reduces the amount of light reflected from device 10. Antireflective layers are typically made of dielectric materials such as zinc sulfide.

一般に、ショットキ障壁として知られる表面障壁型接合
は、ある種の半導体にある種の金属を接触させることに
よって形成されることは、半導体装置の分野において周
知である。第1図に示す光起電力装置においては、金属
層16を活性領域14に接触させることにより、ショッ
トキ障壁が境界18に形成される。ショットキ障壁は境
界1日から活性領域14中に広がり空乏層領域と呼ばれ
る空間電荷の電界を半導体材料中に作る。第1図の光起
電力装置lOにおいては、空乏層領域が境界1日と基板
12間の活性領域14の幅全体に延長することが望まし
い。空乏層領域が活性領域14の幅全体に延長すると、
太陽光線26を吸収して活性領域14中の任意の部分で
発生するキャリヤは空乏層領域の電界によって、基板1
2もしくは金属層16のいづれかに向って掃き寄せられ
る。基板12は活性領M14に対する電極の1つとして
働く。もし空乏層領域が活性領域14の一部分中に延長
しないと、活性領域14の非空乏層領域で発生するキャ
リヤは電界によって電極に掃き寄せられなくなる。活性
領域I4の非空乏層領域で発生するキャリヤはそれが捕
捉されるためには電極もしくは空乏層領域のいづれかに
向って拡散で移動しなければならない。さらにまた、非
空乏層領域は装置から電流を取出す場合直列抵抗を増大
させ、この直列抵抗は装置の効率を低下させる。
It is well known in the field of semiconductor devices that surface barrier junctions, generally known as Schottky barriers, are formed by contacting certain metals with certain semiconductors. In the photovoltaic device shown in FIG. 1, a Schottky barrier is formed at boundary 18 by contacting metal layer 16 with active region 14 . The Schottky barrier extends from the boundary into the active region 14 and creates an electric field of space charges, called a depletion region, in the semiconductor material. In the photovoltaic device 10 of FIG. 1, it is desirable for the depletion layer region to extend across the width of the active region 14 between the boundary and the substrate 12. When the depletion layer region extends across the entire width of the active region 14,
Carriers generated in any part of the active region 14 by absorbing sunlight 26 are absorbed by the substrate 1 due to the electric field in the depletion layer region.
2 or the metal layer 16. Substrate 12 serves as one of the electrodes for active region M14. If the depletion region does not extend into a portion of the active region 14, carriers generated in the non-depletion region of the active region 14 will not be swept toward the electrode by the electric field. Carriers generated in the non-depletion region of active region I4 must diffuse toward either the electrode or the depletion region in order to be captured. Furthermore, the non-depleted region increases the series resistance when extracting current from the device, and this series resistance reduces the efficiency of the device.

シラン中のグロー放電によって形成した活性領域14の
非晶質シリコンは光起電力装置の活性領域として理想的
な特性を持っている。スノぐツタあるいは蒸着によって
形成した非晶質シリコン中のキャリヤ寿命は1O−11
秒程度であるのに対し、シラン中のグロー放電によって
形成した非晶質シリコン中のキャリヤ寿命は約1O−7
秒以上である。グロー放電による非晶質シリコン中の電
子、正孔の易動度は1O−3(yl/v・秒以上である
ため、大きな電流捕捉効率を得ることができる。
The amorphous silicon of the active region 14 formed by glow discharge in silane has ideal characteristics as an active region of a photovoltaic device. The carrier lifetime in amorphous silicon formed by snow ivy or vapor deposition is 1O-11.
On the other hand, the carrier lifetime in amorphous silicon formed by glow discharge in silane is about 1O-7 seconds.
More than seconds. Since the mobility of electrons and holes in amorphous silicon due to glow discharge is 1O-3 (yl/v·sec or more), a large current trapping efficiency can be obtained.

グロー放電による非晶質シリコンの光吸収特性は400
0人から7000人の可視光領域において、単結晶シリ
コンの光吸収特性よりも優れている。第2図には、非晶
質シリコンが単結晶シリコンよシ可視光領域において大
きな吸収係数を持ってhることが示されている。このこ
とはグロー放電による非晶質シリコンの活性領域14を
単結j9 ’リコンOそれの10分の1にしても可視光
領域で同程度の光吸収を得ることができることを意味す
る。このため活性領域14を1μmもしくはそれ以下の
薄さにしても良好な装置の効率を得ることができる。
The light absorption characteristic of amorphous silicon due to glow discharge is 400
It has better light absorption characteristics than single crystal silicon in the visible light range of 0 to 7,000 people. FIG. 2 shows that amorphous silicon has a larger absorption coefficient in the visible light region than single crystal silicon. This means that even if the active region 14 of amorphous silicon formed by glow discharge is reduced to one tenth of that of single bond j9' silicon O, the same level of light absorption can be obtained in the visible light region. Therefore, even if the active region 14 is made as thin as 1 μm or less, good device efficiency can be obtained.

さらにグロー放電による非晶質シリコンの禁止帯の幅の
中の平均局在状態密度は10”/am3もしくはそれ以
下の程度である。グロー放電による非晶質シリコンの平
均局在状態密度は被着温度を上げかつ非晶質シリコンの
形成に使用するシランの純度を上げると減少する。この
グロー放電による非晶質シリコンの平均局在状態密度は
他の手段によって形成した非晶質シリコンのそれよりも
遥かに低い。すなわちスパッタもしくは蒸着で作られる
非晶質シリコンにおける、平均局在状態密度は1o”/
art!−eVもしくはそれ以上である。禁止帯の幅□ の中の平均局在状態密度に関して重要なことは、それが
空乏層領域の幅の2乗に逆比例することである。グロー
放電による非晶質シリコンの状態密度は比較的低いため
、1μm程度の空乏層の幅を得ることができる。さらに
また、キャリヤ寿命が平均状態密度に逆比例することも
平均局在状態密度に関して重要なことである。この点か
らもグロー放電による非晶質シリコンのキャリヤ寿命が
前述の他の方法によって形成される非晶質シリコンのキ
ャリヤ寿命より・長いことを再認識しておく必要がある
Furthermore, the average localized state density within the forbidden band width of amorphous silicon due to glow discharge is approximately 10"/am3 or less. The average localized state density of amorphous silicon due to glow discharge is approximately 10"/am3 or less. Increasing the temperature and increasing the purity of the silane used to form amorphous silicon decreases the average localized state density of amorphous silicon produced by this glow discharge compared to that of amorphous silicon formed by other means. In other words, in amorphous silicon made by sputtering or vapor deposition, the average localized state density is 1o”/
art! -eV or more. What is important about the average local state density within the forbidden band width □ is that it is inversely proportional to the square of the depletion region width. Since the density of states of amorphous silicon due to glow discharge is relatively low, a depletion layer width of about 1 μm can be obtained. Furthermore, it is also important with respect to the average local density of states that the carrier lifetime is inversely proportional to the average density of states. From this point of view, it is necessary to reaffirm that the carrier life of amorphous silicon formed by glow discharge is longer than that of amorphous silicon formed by the other methods mentioned above.

第3図に、光起電力装置10および後程説明する本発明
の光検知装置を製造するに適したグロー放電装置30が
示されている。グロー放電装置30は通常はガラス材料
−で作られる真空ペルジャー34で区切られた真空室3
iを持っている。真空室32中には陽極36、陽極36
から離れてこれに対向する加熱板3日が配置されている
。陽極36は、白金のような高導電度の金属材料で作ら
れ、スクリーンもしくはコイル状になっている。加熱板
38は、真空室32の外にある電流源40から電力を供
給される加熱コイルを囲むセラミックフレームである。
FIG. 3 shows a glow discharge device 30 suitable for manufacturing the photovoltaic device 10 and the photodetector device of the present invention as described below. The glow discharge device 30 includes a vacuum chamber 3 delimited by a vacuum pelger 34, usually made of glass material.
I have an i. Inside the vacuum chamber 32 are an anode 36;
A heating plate 3 is placed facing away from this. The anode 36 is made of a highly conductive metal material such as platinum and is in the form of a screen or coil. The heating plate 38 is a ceramic frame surrounding a heating coil powered by a current source 40 outside the vacuum chamber 32.

真空室32の第1の出口44は拡散ポンプに、第2の出
口46はメカニカルポンプに、第3の出口はグロー放電
工程で使用する種々の気体源となる系の気体供給部に接
続される。第2の出口は拡散ポンプに接続されていると
述べたが、拡散ポンプは系の排気には必ずしも必要でな
いと思われる。
A first outlet 44 of the vacuum chamber 32 is connected to a diffusion pump, a second outlet 46 is connected to a mechanical pump, and a third outlet is connected to a gas supply of a system that provides various gas sources used in the glow discharge process. . Although the second outlet was stated to be connected to a diffusion pump, it is believed that the diffusion pump is not necessary for pumping down the system.

光起電力装置10を作るには、たとえばアルミニウムか
ら成る基板12を加熱板38上に置き、それを電源42
の負の端子に接続する。陽極36は電源42の正の端子
に接続する。電源42は直流、交流のいずれでもよい。
To make the photovoltaic device 10, a substrate 12 made of, for example, aluminum is placed on a heating plate 38 and connected to a power source 42.
Connect to the negative terminal of Anode 36 connects to the positive terminal of power supply 42 . The power source 42 may be either direct current or alternating current.

このようにして電源42を動作させると、陽極36と直
流動作の場5合実質的に陰極として働く基板120間に
電位差が発生する。
Operating power supply 42 in this manner creates a potential difference between anode 36 and substrate 120, which in direct current operation essentially acts as a cathode.

真空室32を約0.5〜1.Ox 10 ’トールの真
空度に排気し、加熱板38の加熱コイルに給電すること
により基板12を150℃〜400 ’C(D−範囲の
温度に加熱する。
The vacuum chamber 32 is heated to about 0.5 to 1. The substrate 12 is heated to a temperature in the D- range of 150° C. to 400° C. by evacuation to a vacuum level of Ox 10′ Torr and powering the heating coil of the heating plate 38.

次にシラン(SユH4)を写空室32中に0.1〜30
トールの圧力まで供給する。その結果基板温度は200
℃〜500℃の温度に上昇する。基板12と活性領域1
4間のオーム接触を保証するだめ、活性領域14は35
0℃以上の温度で基板12上に被着しアルミニウム基板
12と非晶質シリコンの活性領域14間で共融合金を形
成するようにしなければならない。
Next, put Shiran (SyuH4) in the photo space 32 at 0.1-30
Supply up to Torr pressure. As a result, the substrate temperature is 200
℃ to 500℃. Substrate 12 and active region 1
To ensure ohmic contact between 4 and 4, the active area 14 is 35
It must be deposited on the substrate 12 at a temperature above 0.degree. C. to form a eutectic alloy between the aluminum substrate 12 and the amorphous silicon active region 14.

陽極36と基板12間でグロー放電を発生させ、非晶質
シリコンの活性領域14を基板12の表面に被着させる
ため電源42を付勢する。活性領域14を被着させるた
めには、陽極36と基板12間の電位差を基板12の表
面上で電流密度が0.3〜3.0mA/讐の範囲になる
ようにしなければならない。′非晶質シリコンの被着速
度はシランの蒸気圧と電流密度とともに増加する。上記
のような条件に設定すると、5分未満で1μmの非晶質
シリコンが被着する。
Power supply 42 is energized to generate a glow discharge between anode 36 and substrate 12 and deposit active region 14 of amorphous silicon on the surface of substrate 12 . In order to deposit the active region 14, the potential difference between the anode 36 and the substrate 12 must be such that the current density on the surface of the substrate 12 is in the range of 0.3 to 3.0 mA/V. 'The deposition rate of amorphous silicon increases with silane vapor pressure and current density. When the above conditions are set, 1 μm of amorphous silicon is deposited in less than 5 minutes.

一旦、グロー放電が発生すると、基板12から電子が放
出され、それがシラン分子(SiH4)を衝撃して分子
のイオン化と解離を起させる。シリコンイ* > 7!
: SIH+のよつなシリコン水素化物は正の荷電体で
あるから、陰極である基板12に引寄せられ、それによ
ってシリコンが基板12上に被着する。基板温度は35
0℃以上であり被着したシリコンの水素化物の熱分解を
進行させるみ 非晶質シリコンの被着後、基板12と活性領域14から
成るウェハを周知の蒸着装置中に置き、その活性領域1
4上に金属領域16を蒸1する。同様に格子電極24と
反射防止層20を周知の蒸着とマスキング技術によって
金属領域16上に被着する。この工程全体を、グロー放
電と蒸着の両方を行なえる単一の系で行なうことができ
る。
Once the glow discharge occurs, electrons are emitted from the substrate 12, which bombard the silane molecules (SiH4) causing ionization and dissociation of the molecules. Silicone* > 7!
: Since silicon hydride such as SIH+ is positively charged, it is attracted to the substrate 12, which is the cathode, and silicon is thereby deposited on the substrate 12. The board temperature is 35
After the deposition of the amorphous silicon, the wafer consisting of the substrate 12 and the active region 14 is placed in a well-known vapor deposition apparatus, and the active region 1
4, a metal region 16 is deposited on top of the metal region 16. Similarly, a grid electrode 24 and an antireflection layer 20 are deposited over metal region 16 by well known vapor deposition and masking techniques. This entire process can be performed in a single system capable of both glow discharge and deposition.

光起電力装置lOの製作は、基板12と格子電極24に
、外部回路へ接続するための電極線(図示せず)を接続
することによって完了する。
Fabrication of the photovoltaic device IO is completed by connecting electrode wires (not shown) to the substrate 12 and grid electrode 24 for connection to external circuitry.

第4図に本発明による第1の実施例である光検知装置1
10を示す。光検知装置110は例えばシラン中のグロ
ー放電によって形成した非晶質シリコンの活性領域11
4を持っている。活性領域114Fi、第1のドープ層
l13、第1のドープ層113からある距離を隔て\こ
れと対向する第2のドープ層115、およびこれら第1
と第2のドープ層113.115の間にあってそれぞれ
と接触している真性層117を持っている。真性層11
’7はドープされていない。
FIG. 4 shows a photodetecting device 1 according to a first embodiment of the present invention.
10 is shown. The photodetector 110 is an active region 11 of amorphous silicon formed by glow discharge in silane, for example.
I have 4. an active region 114Fi, a first doped layer l13, a second doped layer 115 opposite to the first doped layer 113 at a certain distance;
and the second doped layer 113, 115 and in contact with each other. Intrinsic layer 11
'7 is not doped.

第1と第2のドープ層113.115は逆導電型である
。説明の便宜上第20ドープ層115はN型、第1のド
ープ層113はP型の導電型であるとする。
The first and second doped layers 113, 115 are of opposite conductivity type. For convenience of explanation, it is assumed that the 20th doped layer 115 is of N-type conductivity, and that the first doped layer 113 is of P-type conductivity.

第1、第2のドープ層113.115は電気的に活性な
不純物を10’19/、、s以上の高濃度にドープされ
ている。通常、N型の第2のドープ層115には燐を、
P型の第1のドーグ層113には硼素をドープする。
The first and second doped layers 113 and 115 are doped with electrically active impurities to a high concentration of 10'19/, , s or more. Usually, the N-type second doped layer 115 contains phosphorus,
The P-type first dog layer 113 is doped with boron.

第1ドープ層113の、第2のドープ層115と反対側
の表面上には太陽光線透過電極128が設けられている
。透過電極128は第1のドープ層113と反対側に入
射面129を持っている。透過電極128は太陽光線に
対し透明もしくは半透明であシ、活性領域114中で発
生する電流を捕捉することができる。太陽光線126は
入射面129でこの装置110に入射する。太陽光線透
過電極128は、ともに太陽光線に対し透明であり、か
つ高電気伝導度をもつ酸化インジウム錫もしくは酸化錫
のような材料の単層で作ることができる。透過電極12
8は、太陽光線に対し半透明である金、アンチモン、白
金などの約100人の厚さの金属薄膜で作ることもでき
る。透過電極128が金属薄膜から成る場合には、第1
の実施例で説明した反射防止層を電極12[3の入射面
129上に形成し太陽光# 126の反射を減少させる
ことが望ましい。さらにまた、電極128はガラス材料
層上に市販の酸化インジウム錫層を重ねた多層構造とす
ることもできる。その場合、酸化インジウム錫は第1の
ドープ領域113と密着している。
A sunlight-transmitting electrode 128 is provided on the surface of the first doped layer 113 opposite to the second doped layer 115 . Transparent electrode 128 has an incident surface 129 on the opposite side from first doped layer 113 . Transmissive electrode 128 may be transparent or translucent to sunlight and can capture the electrical current generated in active region 114. Sunlight rays 126 enter this device 110 at an entrance surface 129 . The solar transparent electrode 128 can be made of a single layer of a material such as indium tin oxide or tin oxide, both of which are transparent to solar radiation and have high electrical conductivity. Transmissive electrode 12
8 can also be made of a thin film of metal about 100 mm thick, such as gold, antimony, or platinum, which is translucent to sunlight. When the transparent electrode 128 is made of a metal thin film, the first
It is desirable to form the antireflection layer described in the embodiment above on the incident surface 129 of the electrode 12[3 to reduce reflection of sunlight #126. Furthermore, the electrode 128 can also have a multilayer structure in which a commercially available indium tin oxide layer is stacked on a glass material layer. In that case, the indium tin oxide is in close contact with the first doped region 113.

第1のドープ層113上の電極12Bの表面抵抗が約l
OQ/l]もしくはそれ以上ある場合には、活性領域1
14中で発生する電流を捕捉するため、第1のドープ層
113上には前述した第1図の光起電力装置10と同様
な格子型の接触を形成することが望ましい。
The surface resistance of the electrode 12B on the first doped layer 113 is about 1
OQ/l] or more, the active area 1
In order to capture the current generated in photovoltaic device 14, it is desirable to form a grid-type contact on first doped layer 113 similar to photovoltaic device 10 of FIG. 1 described above.

第2ドープ層115の、透過電極128と反対側の表面
上には電極127が配置されている。電極127はアル
ミニウム、クロム、アンチモンのようす適当な導電度を
持つ材料から成る。
An electrode 127 is arranged on the surface of the second doped layer 115 opposite to the transparent electrode 128. Electrode 127 is made of a material with suitable conductivity, such as aluminum, chromium, or antimony.

第1図のショットキ障壁型光起電力装置について説明し
たように、グロー放電による非晶質シリコンの吸収係数
は可視光領域において単結晶シリコンのそれよりも大き
い。このため十分に太陽光線を吸収させる場合でも薄い
非晶質シリコン層でよい。通常、非晶質シリコンの真性
領域の厚さは約1〜3μmもしくはそれ以下であり、一
方第1と第2のドープ層113.115の厚さは各々数
100人ある。
As described for the Schottky barrier type photovoltaic device shown in FIG. 1, the absorption coefficient of amorphous silicon due to glow discharge is larger than that of single crystal silicon in the visible light region. Therefore, a thin amorphous silicon layer may be sufficient even when sufficient sunlight is absorbed. Typically, the thickness of the amorphous silicon intrinsic region is about 1-3 μm or less, while the thickness of the first and second doped layers 113, 115 are each several hundred nanometers.

PIN型光起電力装置の分野の技術者には周知のように
、層113.115 、ll’i’のフェルミ準位を一
致させることにより、第1のドープ層113中に負の空
間電荷が、第2のドープ層115中に正の空間電荷が発
生し、真性層11’/中に空乏層領域が形成される。空
乏層領域の電界がどの程度の深さまで真性層117中に
延長するかは、第1図の装置で説明したように禁止帯の
幅の中の平均局在状態密度の関数である。さらに光起電
力装置lOに関する説明から、空乏層領域は真性層11
フの幅全体、すなわち約1〜3μmもしくはそれ以下の
厚さにわたって延長することがわかる。したがって、太
陽光線を吸収して真性層11’7中で発生するキャリヤ
は空乏層領域の電界で掃き寄せられ、電流として捕捉さ
れる。
As is well known to those skilled in the art of PIN photovoltaic devices, by matching the Fermi levels of layers 113, 115 and ll'i', a negative space charge is created in the first doped layer 113. , a positive space charge is generated in the second doped layer 115 and a depletion layer region is formed in the intrinsic layer 11'/. The depth to which the electric field in the depletion region extends into the intrinsic layer 117 is a function of the average localized state density within the width of the forbidden band, as described with respect to the apparatus of FIG. Furthermore, from the explanation regarding the photovoltaic device IO, the depletion layer region is the intrinsic layer 11.
It can be seen that it extends over the entire width of the film, ie, a thickness of about 1-3 μm or less. Therefore, carriers generated in the intrinsic layer 11'7 by absorbing sunlight are swept away by the electric field in the depletion layer region and captured as a current.

光検知装置110の製作において、透過電極12Bはガ
ラス材料層上に形成した市販の酸化インジウム錫の層で
あるとする。電極12Bを第3図に示す装置30の加熱
板3日上に置く。電極12Bのガラス層は加熱板3日に
密着している。
In fabricating the photodetector 110, it is assumed that the transparent electrode 12B is a layer of commercially available indium tin oxide formed on a layer of glass material. Electrode 12B is placed on the hot plate of apparatus 30 shown in FIG. The glass layer of the electrode 12B is in close contact with the heating plate 3.

次に装置30を、電極128の酸化インジウム錫層上に
P型の第1のドープ層113を被着するだめ準備する。
Device 30 is then prepared for depositing a first doped layer 113 of P type on the indium tin oxide layer of electrode 128 .

真空室32を約1O−6トールの真空度まで排気し、次
KO95〜5%のジボラン(B2H6)を含むシラン(
すなわちジボランがシラン−ジボラン混合体の0.5〜
5%を構成している)を0.1〜1.0トールの圧力ま
で真空室32中に供給する。その間電極128は200
℃〜500℃の温度に上げる。
The vacuum chamber 32 was evacuated to a degree of vacuum of about 1 O-6 Torr, and then silane containing KO95~5% diborane (B2H6) was added.
That is, diborane is 0.5 to 0.5 of the silane-diborane mixture.
5%) is fed into the vacuum chamber 32 to a pressure of 0.1 to 1.0 Torr. Meanwhile, the electrode 128 is 200
Raise the temperature to between 500°C and 500°C.

電極12B上で約0.5 m A/cnの電流密度をも
って約1〜2秒間グロー放電を真空室32中で行ない数
100人の厚さの第1のドープ層113を被着する。
A glow discharge is carried out on the electrode 12B in the vacuum chamber 32 for about 1-2 seconds with a current density of about 0.5 mA/cn to deposit the first doped layer 113 several hundred thick.

次に真空室32をメカニカルポンプ46で一旦排気する
Next, the vacuum chamber 32 is once evacuated using the mechanical pump 46.

真空室内の真空度が1O−6)−ルに戻ると、シランを
O11〜3トールの圧力まで真空室32中に供給する。
Once the vacuum in the vacuum chamber returns to 1 O-6)-oles, silane is fed into the vacuum chamber 32 to a pressure of O11-3 Torr.

ここで再び第1のドープ層113上でo、3mAA!I
I〜3.0mA/c++lの電流密度をもって1〜5分
間グロー放電を行ない、約1μmの厚さの真性層11フ
を被着する。
Here again o, 3 mAA! on the first doped layer 113! I
A glow discharge is carried out for 1 to 5 minutes with a current density of I~3.0 mA/c++l to deposit an intrinsic layer 11 with a thickness of approximately 1 .mu.m.

次にドーピング・ガスとして約0.1 、 t、O%の
ホスフィン(RH3)を真空室32中に供給する。その
結果ホスフィンは、シラン−ホスフィン混合体の04−
 t、O%を構成する。真性層117上で0.3m4/
cd4、OmA/cIINの電流密度をもってグロー放
電を行ない、数100人の厚さのN型の第20ドープ層
115を真性層117の表面上に被着する。
Next, approximately 0.1, t, O% of phosphine (RH3) is supplied into the vacuum chamber 32 as a doping gas. As a result, the phosphine is 04-
t, constitutes O%. 0.3m4/ on the intrinsic layer 117
A glow discharge is performed with a current density of cd4, OmA/cIIN, and a twentieth N-type doped layer 115 with a thickness of several hundred layers is deposited on the surface of the intrinsic layer 117.

第1と第2のドープ°層113.115に対するドーピ
ング・ガスとしてホスフィンとジボランを挙げて説明し
たが、これ以外に周知の適当なドーピング・ガスを使用
することもできる。
Although phosphine and diborane are mentioned as doping gases for the first and second doped layers 113, 115, other suitable doping gases known in the art may be used.

次に電極127を、周知の蒸着方法を用いて第2のドー
プ層115の表面上に被着する。光検知装置110の製
作の最終工程は、外部回路に接続するため、電極127
および電極128へ配線(図示せず)を接続することで
ある。
Electrode 127 is then deposited on the surface of second doped layer 115 using well known vapor deposition methods. The final step in manufacturing the photodetector 110 is to connect the electrode 127 to an external circuit.
and connecting wiring (not shown) to the electrode 128.

第5図に、本発明の第2の実施例の光検知装置21oを
示す。光検知装置210は適当なドーピング・ガスを混
合したシラン中でのグロー放電によって形成した非晶質
シリコンの基体211を持っている。基体211は、l
導電型の第1のドープ層252、およびこの層にP−N
接合256を介して接する逆導電型の第2のドープ層2
54を持っている。説明の便宜上、第1のドープ層25
2はP型、第2のドープ層254は−N型であるとする
。この第1と第2のドープ層252.254はともに光
検知装置210の活性領域214である。基体211は
、第2のドープ層254のP−N接合256と反対側の
表面上に第30ドープ層258を持っている。第3のド
ープ層258は第2のドープ層254と同一の導電型で
あるが、ドーピング濃度は第2のドープ層254より高
くなっている。したがって第3のドープ領域258はN
+型である。第30ドープ層258は活性領域214に
オーム接触を作るのに役立つ。
FIG. 5 shows a photodetecting device 21o according to a second embodiment of the present invention. Photosensing device 210 has an amorphous silicon substrate 211 formed by glow discharge in silane mixed with a suitable doping gas. The base body 211 is l
A first doped layer 252 of conductivity type, and a P-N layer in this layer.
A second doped layer 2 of opposite conductivity type that contacts via a junction 256
I have 54. For convenience of explanation, the first doped layer 25
2 is of P type, and the second doped layer 254 is of −N type. Both the first and second doped layers 252, 254 are the active region 214 of the photodetector 210. The substrate 211 has a thirtieth doped layer 258 on the surface opposite the P-N junction 256 of the second doped layer 254 . The third doped layer 258 is of the same conductivity type as the second doped layer 254 but has a higher doping concentration than the second doped layer 254. Therefore, the third doped region 258 is N
+ type. Thirtieth doped layer 258 serves to make an ohmic contact to active region 214.

第3のドープ層258のP−N接合256と反対側の表
面上に、第1の実施例の電極12フと同一の電極227
が形成されている。太陽光線の入射面229を持つ太陽
光線透過電極228が、第1のドープ層252のP−N
接合256と反対側の表面上に配置されている。太陽光
線256は入射面229で装置210に入射する。太陽
光線透過電極228は第2の実施例における太陽光線透
過電極12Bと同一のものである。
On the surface of the third doped layer 258 opposite the P-N junction 256, an electrode 227 identical to the electrode 12 of the first embodiment is provided.
is formed. A solar radiation transparent electrode 228 having a solar radiation incident surface 229 is connected to the P-N of the first doped layer 252.
It is located on the surface opposite junction 256. Sunlight 256 enters device 210 at entrance surface 229 . The sunlight-transmitting electrode 228 is the same as the sunlight-transmitting electrode 12B in the second embodiment.

光検知装置21○の動作を説明すると、太陽光線226
は装置210の入射面229に入射し、その太陽光線2
26の幾分かが活性領域214中で吸収され電子−正孔
対を発生する。これらのキャリヤはP−N接合256に
向って拡散し、再結合する前にP−N接合256の空間
電荷の電界の所に到達すると、これらのキャリヤは捕捉
され装置210の電流となる。
To explain the operation of the light detection device 21○, the sunlight rays 226
is incident on the entrance surface 229 of the device 210, and the sunlight 2
26 is absorbed in active region 214, generating electron-hole pairs. These carriers diffuse toward the P-N junction 256 and reach the space charge electric field of the P-N junction 256 before recombining, where they are trapped and become the current in the device 210.

装置210の製作法を説明するが、先ず装置110の場
合と同様に透過電極228はガラス材料層上に酸化イン
ジウム錫の層を設けたものとする。電極228は、ガラ
ス材料層が加熱板3日と密着するように装置30の加熱
板38上に置ズ。
The method of manufacturing the device 210 will be described. First, as in the case of the device 110, it is assumed that the transparent electrode 228 has an indium tin oxide layer provided on a glass material layer. The electrode 228 is placed on the heating plate 38 of the apparatus 30 such that the glass material layer is in intimate contact with the heating plate 38.

次に透過電極228の酸化インジウム錫層上に第1のド
ープ層252を被着するため装置を準備する。
The apparatus is then prepared for depositing a first doped layer 252 over the indium tin oxide layer of the transparent electrode 228.

真空室32を約10’)−ルの真空度に排気し、次に約
1〜5%のジボランを含むシラン全0.1〜1.0トー
ルの圧力まで真空室32中に供給する。その間電極22
8は200℃〜500°Cの温度に上昇させる。
Vacuum chamber 32 is evacuated to a vacuum of about 10')-liters and then a total of silane containing about 1-5% diborane is fed into vacuum chamber 32 to a pressure of 0.1-1.0 Torr. Between the electrodes 22
8 raises the temperature to 200°C to 500°C.

電極228の表面上で約o 、 5 m A/ctdの
電流密度をもって約1〜2秒間真空室32中でグロー放
電を行ない、数100人の厚さの第1のドープ層252
を被着させる。
A glow discharge is performed in the vacuum chamber 32 for about 1-2 seconds with a current density of about 0.5 mA/ctd on the surface of the electrode 228, and the first doped layer 252 is several hundred thick.
to be coated with.

次いで、真空室32をメカニカルポンプ46で排気し、
約10’)−ルの真空度になると、約0.O1%ノホス
フィンを含むシランを0.1〜3トール(7)IE力ま
で真空容器32中に供給する。第1のドープ層2520
表面上でo、smx/c++f〜3.OmA/讐の電流
密度をもって約1〜30分間グロー放電を行ない、第2
のドープ層254を1〜20μmの範囲の厚さに被着さ
せる。
Next, the vacuum chamber 32 is evacuated with a mechanical pump 46,
When the vacuum level is about 10'), the vacuum level is about 0. Silane containing O1% nophosphine is fed into vacuum vessel 32 to 0.1-3 torr (7) IE power. First doped layer 2520
o on the surface, smx/c++f~3. Glow discharge is performed for about 1 to 30 minutes at a current density of OmA/mA, and
A doped layer 254 is deposited to a thickness in the range of 1 to 20 μm.

次にホスフィンを真空室32中に供給し、ホスフィンが
0.5%のシランとの混合体となるようにする。ここで
再び第2のドープ層2Ei上でo、sm*/cd〜3 
、 Om A/c/の電流密度をもってグロー放電を行
ない、数100人の厚さに第3のドープ層258を被着
させる。
Phosphine is then fed into the vacuum chamber 32 so that it is in a mixture with 0.5% silane. Here, again on the second doped layer 2Ei, o, sm*/cd~3
, Om A/c/, and a glow discharge is carried out with a current density of Om A/c/ to deposit the third doped layer 258 to a thickness of several hundred layers.

次に電極227を、周知の蒸着方法によって、第3のド
ープ層258上に形成する。装置210の製作は電極2
27と透過電極228に配線(図示せず)を接続して完
了する。
Electrode 227 is then formed on third doped layer 258 by well-known vapor deposition methods. The device 210 is manufactured using electrode 2.
Wiring (not shown) is connected to the transparent electrode 27 and the transparent electrode 228 to complete the process.

本発明の第1および第2の実施例の光検知装置では、電
極12’7.227は吸収されない太陽光線を夫々の活
性領域14.114.214中に反射させて戻し、それ
によって光線の吸収効率を改善することができる。
In the photodetecting devices of the first and second embodiments of the invention, the electrodes 12'7.227 reflect unabsorbed solar radiation back into the respective active regions 14.114.214, thereby reducing the absorption of the radiation. Efficiency can be improved.

本発明の実施例においては、光透過電極12B、228
が夫々の装置の支持体となっていることに注意すべきで
ある。
In the embodiment of the present invention, the light transmitting electrodes 12B, 228
It should be noted that the is the support for each device.

本発明の2つの実施例はこれまで主として太陽光線を受
けてこれを電気エネルギに変換する光起電力装置として
説明してきたが、本発明の光検知装置は高周波応答性を
もった光検出器、すなわち、輻射エネルギーに応答する
装置として使用し得ることは明らかである。活性領域が
シラン中のグロー放電によって形成された非晶質シリコ
ンである場合は、光検知装置は10MHz以上の高周波
応答性を持つことが判明した。
The two embodiments of the present invention have been mainly described as photovoltaic devices that receive sunlight and convert it into electrical energy, but the photodetector of the present invention is a photodetector with high frequency response; That is, it is clear that it can be used as a device that responds to radiant energy. It has been found that when the active region is amorphous silicon formed by glow discharge in silane, the photodetector has a high frequency response of 10 MHz or higher.

本発明の第1の実施例の光検知装置110はPIN構造
であり、そのスペクトル応答を人間の視感度に合わせる
ことができる。この光検知装置110のスペクトル応答
を視感度に合せることはP型のすなわち第1のドープ層
113もしくは第2のドープ層115のいづれかの厚さ
とドーピング不純物濃度、および真性層11フの厚さを
変えることによって行なわれる。1例として述べるなら
ば、装置110のスペクトル応答はP型頭域が5原子%
程度の硼素のアクセプタ不純物濃度を持ち、約500人
の厚さに作られ、一方真性層の厚さが約0.3μmであ
れば人間の視感度に近いものとなる。
The photodetecting device 110 of the first embodiment of the present invention is a PIN structure, and its spectral response can be matched to human visibility. Adjusting the spectral response of the photodetector 110 to the luminous sensitivity is achieved by adjusting the thickness and doping impurity concentration of either the P-type doped layer 113 or the second doped layer 115, and the thickness of the intrinsic layer 11F. This is done by changing. As an example, the spectral response of device 110 has a P-type head area of 5 atomic percent.
It is made to have a boron acceptor impurity concentration of about 500 μm, while an intrinsic layer thickness of about 0.3 μm approaches human visual sensitivity.

光検知装置の活性領域に特にグロー放電による非晶質シ
リコンを用いると、基本構造が同一の、単結晶シリコン
を使用した装置に比較し薄い活性領域を持つ装置を作る
ことができる。さらにまた、グロー放電による非晶質シ
リコンを用いた装置は、10倍も厚い活性領域を持つ単
結晶シリコンの光検知装置と同程度に光線を吸収するこ
とができる。
By using glow discharge amorphous silicon in the active region of a photodetector, it is possible to create a device with a thinner active region than a device using single-crystal silicon with the same basic structure. Furthermore, devices using amorphous silicon with glow discharge can absorb light to the same extent as single-crystal silicon photodetectors with active regions ten times thicker.

したがって光起電力あるいは光検知装置としての本発明
の特に優れた点は薄い活性領域の使用によって製造価格
の低減が可能になることである。さらに光検知装置とし
ての本発明は単結晶を用いた装置よシ低い温度で製作さ
れるため本発明の装置の製作に要するエネルギーが少な
く、また単結晶の太陽電池のような光起電力装置に比較
して大面積の光起電力装置を製作できるため装置の原価
が下がる。
Therefore, a particular advantage of the present invention as a photovoltaic or light sensing device is that the use of thin active regions allows for reduced manufacturing costs. Furthermore, since the present invention as a photodetecting device can be manufactured at a lower temperature than a device using a single crystal, less energy is required to manufacture the device of the present invention, and it is also suitable for photovoltaic devices such as single crystal solar cells. In comparison, it is possible to manufacture a photovoltaic device with a large area, which reduces the cost of the device.

例えばシラン中のグロー放電によって生成された非晶質
シリコンの活性領域を持つ半導体装置は暗状態で整流作
用のあることが判った。1例としてN型単結晶シリコン
基板12、金の金属領域16、を持ち格子電極24およ
び反射防止層20を除去した第1図のショットキ障壁型
半導体装置1oは一〇、4Vの逆方向バイアス状態に対
し+0.4vの順方向バイアス状態では104倍も大き
い電流を流す電流整流特性を示した。本発明の実施例は
光検知装置あるいは光起電力装置について説明されたが
、これらは電流整流装置として、も動作させることがで
きる。
For example, it has been found that a semiconductor device with an active region of amorphous silicon generated by glow discharge in silane has a rectifying effect in the dark state. As an example, the Schottky barrier type semiconductor device 1o of FIG. 1, which has an N-type single crystal silicon substrate 12, a gold metal region 16, and has removed the grating electrode 24 and the antireflection layer 20, is in a reverse bias state of 10.4V. In contrast, in a forward bias state of +0.4V, the current rectification characteristic was such that a current 104 times larger was allowed to flow. Although embodiments of the invention have been described in terms of photodetector or photovoltaic devices, they can also be operated as current rectifiers.

しかしその場合にはこの分野の技術者に周知のように、
格子電極および反射防止層を除去するというような幾つ
かの改変を行なうことで、整流装置としてよシ望ましい
ものとなる。本発明の光検知装置はP−N接合あるいは
PIN接合によって形成された電位障壁を持っている。
However, in that case, as is well known to engineers in this field,
Some modifications, such as removing the grid electrode and anti-reflection layer, make it highly desirable as a rectifier. The photodetector of the present invention has a potential barrier formed by a PN junction or a PIN junction.

本発明の光検知装置は、活性領域として前述のシラン中
のグロー放電によって形成した非晶質シリコンを有する
と、光検知装置あるいは上述の電流整流装置として良好
な動作をするものである。
When the photodetector of the present invention has amorphous silicon formed by glow discharge in silane as the active region, it works well as a photodetector or the current rectifier described above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による光検知装置、を説明するだめの参
考として示したショットキ障壁型光起電力装置の断面図
である。 第2図は可視光領域での単結晶シリコンに対するグロー
放電による非晶質シリコンの吸収係数の比較を示す。 第3図はシラン中でのグロー放電によシ非晶質シリコン
を形成する装置の簡略説明図である。 第4図は本発明による光検知装置の第1の実施例の断面
図である。 第5図は本発明による光検知装置の第2の実施例の断面
図である。 110.210・・・半導体装置、114.214−・
奉非晶質シリコンの活性領域、12フ、22フー・電極
、128.228・・・光透過電極、113.115・
・・ドープ層、l17・・・真性層。 特許出願人   アールシーニー コーポレーション化
 理 人   清 水     哲  ほか2名答 1
 図 埠 2 1− 1− 1
FIG. 1 is a sectional view of a Schottky barrier type photovoltaic device shown as a reference for explaining the photodetecting device according to the present invention. FIG. 2 shows a comparison of the absorption coefficient of amorphous silicon due to glow discharge with respect to single crystal silicon in the visible light region. FIG. 3 is a simplified illustration of an apparatus for forming amorphous silicon by glow discharge in silane. FIG. 4 is a sectional view of a first embodiment of a photodetecting device according to the present invention. FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment of a photodetecting device according to the invention. 110.210...Semiconductor device, 114.214-...
Active region of amorphous silicon, 12F, 22F・Electrode, 128.228...Light transmission electrode, 113.115・
...Doped layer, l17... Intrinsic layer. Patent Applicant: RCSNY Corporate Information: Satoshi Shimizu and 2 others Answers 1
Tubo 2 1-1-1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] Hto7秒以上のキャリヤ寿命、10!’/am3以下
の禁止帯の幅の中の平均局在状態密度、および1O−3
d/v・秒以上の電子および正孔易動度を持った非晶質
シリコンの活性本体からなシ、該非晶質シリコンの活性
本体はその中に半導体−接−今を−g−5−Bつこの半
導体接合の両側にある上記活性本体の領域に対する電気
的接触部を有する、光検知装置。
Carrier life of Hto7 seconds or more, 10! '/am3 or less, the average localized state density within the forbidden band width, and 1O-3
The active body of amorphous silicon has an electron and hole mobility of d/v·sec or more, and the active body of amorphous silicon has a semiconductor contact therein. B. A photosensing device having electrical contacts to regions of the active body on either side of the semiconductor junctions.
JP57117602A 1975-07-28 1982-07-05 Photodetector Pending JPS5825283A (en)

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JPS57141971A (en) 1982-09-02
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