JPS6184072A - ダイオ−ド - Google Patents
ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS6184072A JPS6184072A JP59206693A JP20669384A JPS6184072A JP S6184072 A JPS6184072 A JP S6184072A JP 59206693 A JP59206693 A JP 59206693A JP 20669384 A JP20669384 A JP 20669384A JP S6184072 A JPS6184072 A JP S6184072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- semiconductor film
- diode
- type
- lower electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/861—Diodes
- H01L29/868—PIN diodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、非晶質半導体を素材としたダイオードの構
造に関するものである。
造に関するものである。
第4図は例えば Extended Abstrac
ts of15th Conference o
n 5olid 5tate Devicesa
nd Materials 、 Tokyo + 1
983 + pp206に記載された従来のダイオード
を示す断面図の一部であり、図において、3は基板、1
はダイオード、4は該ダイオード1の下部電極、5はこ
の下部電極4の上に成膜されたPrN型非晶質半導体で
あり、これは下部電極4側からn型、i型、p型の順に
形成されている。7は上記PI’N型非晶質半導体5の
上に成膜された上部Af電極である。
ts of15th Conference o
n 5olid 5tate Devicesa
nd Materials 、 Tokyo + 1
983 + pp206に記載された従来のダイオード
を示す断面図の一部であり、図において、3は基板、1
はダイオード、4は該ダイオード1の下部電極、5はこ
の下部電極4の上に成膜されたPrN型非晶質半導体で
あり、これは下部電極4側からn型、i型、p型の順に
形成されている。7は上記PI’N型非晶質半導体5の
上に成膜された上部Af電極である。
また2は上記ダイオード1と直列接続されたフォトセン
サ、4aは該フォトセンサ2を構成する下部電極であり
、上記下部電極4とは電気的に接続されている。5aは
この下部電極4a上に成膜されたPrN型非晶質半導体
、7aはこのPrN型非晶質半導体5aの上に成膜され
たITO電極である。また6a、5b、及び6cは絶縁
膜であり、これらは上記PrN型非晶質半導体5及び5
aの端面を覆い、かつ上記上部AN電極7と上記下部電
極4との間又は上記ITO電極7aと上記下部電極4a
との間を電気的に絶縁するためのものである。
サ、4aは該フォトセンサ2を構成する下部電極であり
、上記下部電極4とは電気的に接続されている。5aは
この下部電極4a上に成膜されたPrN型非晶質半導体
、7aはこのPrN型非晶質半導体5aの上に成膜され
たITO電極である。また6a、5b、及び6cは絶縁
膜であり、これらは上記PrN型非晶質半導体5及び5
aの端面を覆い、かつ上記上部AN電極7と上記下部電
極4との間又は上記ITO電極7aと上記下部電極4a
との間を電気的に絶縁するためのものである。
次に動作について説明する。この従来のダイオ−L゛1
は、上部AI!@極7から下部電極4に向う方向が電流
の順方向であり、この方向に電流は流れ易く、これと逆
方向には流れにくく、これにより整流作用を生し、ダイ
オードとして動作する。
は、上部AI!@極7から下部電極4に向う方向が電流
の順方向であり、この方向に電流は流れ易く、これと逆
方向には流れにくく、これにより整流作用を生し、ダイ
オードとして動作する。
従来のダイオードは以上のように構成されており、非晶
質半導体5とAβ電極7との電気的なコンタクトを完全
にするには高温でのアニールが必要である。しかしなが
らこのダイオード1を200°C以上の高温状態に長時
間保持すると、上部AN電極7のAでかPIN型非晶質
半導体5の中へ拡散し、これにより逆方向電流が著しく
増大してショート状態となり、その結果従来のダイオー
ドではアニールにより整流作用が消失してしまうという
欠点があった。一方アニールをしないようにすると、上
記コンタクトが不完全になるとともに、コンタクト抵抗
が経時的に変化し安定な動作が阻害され、信頼性が低い
などの欠点が住じる。
質半導体5とAβ電極7との電気的なコンタクトを完全
にするには高温でのアニールが必要である。しかしなが
らこのダイオード1を200°C以上の高温状態に長時
間保持すると、上部AN電極7のAでかPIN型非晶質
半導体5の中へ拡散し、これにより逆方向電流が著しく
増大してショート状態となり、その結果従来のダイオー
ドではアニールにより整流作用が消失してしまうという
欠点があった。一方アニールをしないようにすると、上
記コンタクトが不完全になるとともに、コンタクト抵抗
が経時的に変化し安定な動作が阻害され、信頼性が低い
などの欠点が住じる。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、上部金属電極の非晶質半導体中へ
の拡散を阻止でき、また非晶質半導体と上部金属電極間
のコンタクト抵抗の経時変化が少ないダイオードを提供
することを目的としている。
めになされたもので、上部金属電極の非晶質半導体中へ
の拡散を阻止でき、また非晶質半導体と上部金属電極間
のコンタクト抵抗の経時変化が少ないダイオードを提供
することを目的としている。
この発明はダイオードにおいて、金属性電極と非晶質半
導体膜との間に酸化物半導体膜を設けたものである。
導体膜との間に酸化物半導体膜を設けたものである。
この発明では、金属性電極の電極物質が非晶質半導体膜
中に拡散するのを酸化物半導体膜が防止する。
中に拡散するのを酸化物半導体膜が防止する。
まず、本発明の原理について説明する。
一般に非晶質シリコンの上にAAを蒸着したものの接合
界面には酸素が局在し、この酸素により電気的な接触抵
抗が大きくなることが知られており、またこの接合界面
を200°Cで30分アニールすると接合界面に局在し
ていた酸素の分布が広がり、そのため電気的な接触抵抗
は減少することも知られている。しかしながら、上述の
ようにA6は250°Cのアニールにより非晶質シリコ
ン中に拡散するため、従来のダイオードはアニールを行
なうとショート状態となってしまう。このように非晶質
シリコンとこの上に蒸着形成されたAI!電極間のコン
タクトを良くするためにはアニールが必要であるが、逆
にこのアニールによりショート状態が多発するという相
反する問題があり、これを防止するにはアニール温度及
びアニール時間の管理を非富に精度よく行なう必要があ
るが、これは困難であり、結局従来のダイオードは信頼
性の低いものとならざるを得なかった。
界面には酸素が局在し、この酸素により電気的な接触抵
抗が大きくなることが知られており、またこの接合界面
を200°Cで30分アニールすると接合界面に局在し
ていた酸素の分布が広がり、そのため電気的な接触抵抗
は減少することも知られている。しかしながら、上述の
ようにA6は250°Cのアニールにより非晶質シリコ
ン中に拡散するため、従来のダイオードはアニールを行
なうとショート状態となってしまう。このように非晶質
シリコンとこの上に蒸着形成されたAI!電極間のコン
タクトを良くするためにはアニールが必要であるが、逆
にこのアニールによりショート状態が多発するという相
反する問題があり、これを防止するにはアニール温度及
びアニール時間の管理を非富に精度よく行なう必要があ
るが、これは困難であり、結局従来のダイオードは信頼
性の低いものとならざるを得なかった。
ところで、酸化物半導体の一種であるITOは250°
C〜300°Cの温度で非晶質シリコンの上に蒸着して
太陽電池を作るのに用いられている例がらもわかるとお
り、200°C230分のアニールで非晶質シリコン中
に拡散することはなく、このITOによりダイオードの
ショート状態が多発してしまうことはない。またこのI
TOは、ある程度以上の厚さを有しているならば、これ
の上に蒸着されたA6が非晶質シリコン中へ拡散するこ
とを防止することもでき、結局該TTOの蒸着によりダ
イオードの耐熱性を著しく増大させることができる。
C〜300°Cの温度で非晶質シリコンの上に蒸着して
太陽電池を作るのに用いられている例がらもわかるとお
り、200°C230分のアニールで非晶質シリコン中
に拡散することはなく、このITOによりダイオードの
ショート状態が多発してしまうことはない。またこのI
TOは、ある程度以上の厚さを有しているならば、これ
の上に蒸着されたA6が非晶質シリコン中へ拡散するこ
とを防止することもでき、結局該TTOの蒸着によりダ
イオードの耐熱性を著しく増大させることができる。
例えば、非晶質シリコンの上面にITO,Ti/Agを
順次蒸着してアニールを施こした実験では160’C,
30分のアニールにより電気的な接触抵抗は十分に安定
し、300°Cのアニールによっても接触抵抗は変化し
なかった。この理由は次のようであると考えられる。つ
まりITOは300℃という高温状態で蒸着され、しか
もITOは酸化物であるから非晶質シリコンとの接合界
面に酸素が局在することは考えられないからである。
順次蒸着してアニールを施こした実験では160’C,
30分のアニールにより電気的な接触抵抗は十分に安定
し、300°Cのアニールによっても接触抵抗は変化し
なかった。この理由は次のようであると考えられる。つ
まりITOは300℃という高温状態で蒸着され、しか
もITOは酸化物であるから非晶質シリコンとの接合界
面に酸素が局在することは考えられないからである。
このように非晶質シリコンと電極間にITOを形成すれ
ば、金属の非晶質シリコンへの拡散を防止でき、しかも
ITOは導電性を有するから、非品質シリコンと電極と
の間の電気抵抗は十分に低く押えることができる。
ば、金属の非晶質シリコンへの拡散を防止でき、しかも
ITOは導電性を有するから、非品質シリコンと電極と
の間の電気抵抗は十分に低く押えることができる。
次にこの発明の一実施例を図について説明する。
第1図は本発明の一実施例を示し、図において、■はダ
イオード、4は基板3の上に成膜された上記ダイオード
1の下部電極、5bはこの下部電極4上に形成された非
晶質半導体であり、下部電極4側よりn型、i型、p型
の順に形成されている。
イオード、4は基板3の上に成膜された上記ダイオード
1の下部電極、5bはこの下部電極4上に形成された非
晶質半導体であり、下部電極4側よりn型、i型、p型
の順に形成されている。
6a及び6bはこの非晶質半導体5bの端面を覆う絶縁
膜であり、これの上面には上記非晶質半導体5bとのコ
ンタクト用窓が形成されている。9は非晶質半導体5b
上に上記コンタクト用窓を覆うように形成された、例え
ばITO等の酸化物半導体、7は上記酸化物半導体9の
上に形成されたL部Aβ電極である。
膜であり、これの上面には上記非晶質半導体5bとのコ
ンタクト用窓が形成されている。9は非晶質半導体5b
上に上記コンタクト用窓を覆うように形成された、例え
ばITO等の酸化物半導体、7は上記酸化物半導体9の
上に形成されたL部Aβ電極である。
このように本実施例では、非晶質半導体5bと上部電極
7bとの間に、ITOからなる酸化物半導体9を設けた
ので、上部電極7bのAI!が非晶質半導体中に拡散す
るのを防止でき、上部電極7bから下部電極4に向かう
方向を順方向とするダイオードの耐熱性を向上でき、ダ
イオード特性の経時変化を減少して信頼性を向上できる
。
7bとの間に、ITOからなる酸化物半導体9を設けた
ので、上部電極7bのAI!が非晶質半導体中に拡散す
るのを防止でき、上部電極7bから下部電極4に向かう
方向を順方向とするダイオードの耐熱性を向上でき、ダ
イオード特性の経時変化を減少して信頼性を向上できる
。
また第4図に示すフォトセンサ2のIT○電極7aと本
実施例の酸化物半導体9とを同時成膜が可能なように構
成すれば、製造プロセスでの工程数が増加することはな
く、製造原価をほとんど増加させることなく、本発明の
目的を達成できる。
実施例の酸化物半導体9とを同時成膜が可能なように構
成すれば、製造プロセスでの工程数が増加することはな
く、製造原価をほとんど増加させることなく、本発明の
目的を達成できる。
第2図は第1図の実施例の変形例を示す。上記第1図の
実施例では非晶質半導体5bと上部AA主電極bとの間
に酸化物半導体9を成膜したが、本実施例では、下部電
極14もA6のように非晶質半導体に拡散し易い物質で
形成され、この下部電tk14との間に上記上部電極用
とは別の酸化物半導体10が成膜されており、上記耐熱
性、信頼性の向上にさらに有効である。
実施例では非晶質半導体5bと上部AA主電極bとの間
に酸化物半導体9を成膜したが、本実施例では、下部電
極14もA6のように非晶質半導体に拡散し易い物質で
形成され、この下部電tk14との間に上記上部電極用
とは別の酸化物半導体10が成膜されており、上記耐熱
性、信頼性の向上にさらに有効である。
第3図は上記第1図の実施例の他の変形例を示す。上記
第1図の実施例では、非晶質半導体5bはp型、i型、
n型の3層に形成されていたが、本発明の非晶質半導体
はp、i、n型のうち1つのみ又はp型とi型もしくは
n型と1型の組合せであってもよく、本実施例はn型と
i型の非晶質シリコン及びP t / Cr上部電極か
らなるショットキーダイオードである。図において、1
4はA℃など非晶質シリコンへ拡散し易い物質からなる
下部電極、10はこの下部電極14の上に成膜された酸
化物半導体、51はこの酸化物半導体10とi型非晶質
半導体52との間に設けられたオーミック接触させるた
めの高不純物濃度のn型非晶質半導体、7cは上記i型
非晶質半導体52の上に成膜され、接合界面にショット
キーバリアを作るための、例えばptなどの上部電極、
7bはこの」二部電極7cの電気抵抗を償ない、配線部
と一体化された上部電極である。
第1図の実施例では、非晶質半導体5bはp型、i型、
n型の3層に形成されていたが、本発明の非晶質半導体
はp、i、n型のうち1つのみ又はp型とi型もしくは
n型と1型の組合せであってもよく、本実施例はn型と
i型の非晶質シリコン及びP t / Cr上部電極か
らなるショットキーダイオードである。図において、1
4はA℃など非晶質シリコンへ拡散し易い物質からなる
下部電極、10はこの下部電極14の上に成膜された酸
化物半導体、51はこの酸化物半導体10とi型非晶質
半導体52との間に設けられたオーミック接触させるた
めの高不純物濃度のn型非晶質半導体、7cは上記i型
非晶質半導体52の上に成膜され、接合界面にショット
キーバリアを作るための、例えばptなどの上部電極、
7bはこの」二部電極7cの電気抵抗を償ない、配線部
と一体化された上部電極である。
この本実施例においても、上記各実施例と同様にAβの
非晶質半導体への拡散を防止でき、耐熱性、信頼性を向
上できる。
非晶質半導体への拡散を防止でき、耐熱性、信頼性を向
上できる。
(発明の効果]
以上のようにこの発明によれば、非晶質半導体と電極間
に酸化物半導体を形成したので、耐熱性。
に酸化物半導体を形成したので、耐熱性。
信頼性ともすくれ゛たダイオードが得られる効果がある
。
。
第1図はこの発明の一実施例によるダイオードを示、す
断面側面図、第2図、第3図はこの発明の他の実施例を
示すダイオードの断面図、第4図はフォトセンサと同一
基板上に成膜された従来のダイオードを示す断面図であ
る。 図において、1はダイオード、3は基板2.4゜14は
下部電極、5b、51.52は非晶質半導体、7bは上
部電極、9,10は酸化物半導体である。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
断面側面図、第2図、第3図はこの発明の他の実施例を
示すダイオードの断面図、第4図はフォトセンサと同一
基板上に成膜された従来のダイオードを示す断面図であ
る。 図において、1はダイオード、3は基板2.4゜14は
下部電極、5b、51.52は非晶質半導体、7bは上
部電極、9,10は酸化物半導体である。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- (1)基板上に下部電極、非晶質半導体膜、上部電極が
順次成膜されてなるダイオードにおいて、上記非晶質半
導体膜主と下部電極又は上部電極との間の一方又は両方
に酸化物半導体膜が形成されていることを特徴とするダ
イオード。 - (2)上記酸化物半導体膜が、In_2O_3又はSn
O_2又はこれらの化合物からなるものであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のダイオード。 - (3)上記上部電極又は下部電極が、Al、Ti、Ag
、Au、Pt、Cuのうちのいずれか1つからなるもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
項記載のダイオード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59206693A JPS6184072A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59206693A JPS6184072A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | ダイオ−ド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6184072A true JPS6184072A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16527545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59206693A Pending JPS6184072A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | ダイオ−ド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6184072A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007081231A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 酸化物半導体素子 |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP59206693A patent/JPS6184072A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007081231A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 酸化物半導体素子 |
JP4568197B2 (ja) * | 2005-09-15 | 2010-10-27 | 三洋電機株式会社 | 酸化物半導体素子 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3617824A (en) | Mos device with a metal-silicide gate | |
US5286655A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device of an anode short circuit structure | |
US5677562A (en) | Planar P-N junction semiconductor structure with multilayer passivation | |
US4733284A (en) | Semiconductor devices and laminates including phosphorus doped transparent conductive film | |
JPH02275624A (ja) | オーミック電極の製造方法 | |
JP2000101064A (ja) | 電極、SiCの電極及びSiCデバイス | |
CA1236224A (en) | Multilayer ohmic contact for p-type semiconductor and method for making same | |
US5395457A (en) | Photovoltaic device and method of manufacturing the same | |
JPS6184072A (ja) | ダイオ−ド | |
JP2522024B2 (ja) | 光電変換素子の製造方法 | |
JPS60176281A (ja) | ショットキ障壁ダイオードの製造方法 | |
KR900004265B1 (ko) | 반도체장치 | |
KR910007513B1 (ko) | 반도체장치의 배선접속부 | |
JPS6212669B2 (ja) | ||
JPS62163372A (ja) | 電界効果型半導体装置 | |
KR890003380B1 (ko) | 쇼트키 배리어 다이오우드(Schotiky barrier diode) | |
JP3823826B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JP2518065B2 (ja) | 半導体素子の製造方法 | |
JPH0387061A (ja) | 半導体装置 | |
JP2932305B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS61255072A (ja) | 光電変換装置 | |
JPH03132080A (ja) | 光起電力装置 | |
JPS6016473A (ja) | 非線形抵抗素子 | |
JPH0682630B2 (ja) | 半導体素子の多層電極の製造方法 | |
JPS6242465A (ja) | 光電変換装置 |