JPS6197874A - 光起電力素子の製造方法 - Google Patents
光起電力素子の製造方法Info
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- JPS6197874A JPS6197874A JP59219892A JP21989284A JPS6197874A JP S6197874 A JPS6197874 A JP S6197874A JP 59219892 A JP59219892 A JP 59219892A JP 21989284 A JP21989284 A JP 21989284A JP S6197874 A JPS6197874 A JP S6197874A
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- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L31/06—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/075—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 adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PIN type, e.g. amorphous silicon PIN solar cells
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、非晶質材料からなるＰＩＮ型の光起電力素
子の４！遣方法に関する。
子の４！遣方法に関する。
従来、光起電力素子？製造する方法としてたとえば特開
昭５８−１０２５７４号公報に記載のような方法があり
、こ力５はインジウム・ガリウム・ヒ素もしくはインジ
ウム・ガリウム・ヒ素・リンから成る光吸収層上にイン
ジウム・リンウィンド一層が設けらね１、該インジウム
・リンウィンド一層内に受光部とガードリング領域が形
成されて成るアバランシュフォトダイオード（ＡＰＤ）
などの半導体装置に２いて、面方位（１００）のインジ
ウム・リン基板上に、的記光吸収層、次に第１のインジ
ウム・リンウィンド一層を順次液相エピタキシャル成長
し、該第１のインジウム・リンウィンド一層に〈１００
〉方向から選択的にチャネリングイオン圧入してイオン
圧入領域金杉成した後、更に前記第１のインジウム・リ
ンウィンド一層上に第２のインジウム・リンウィンド一
層ヲ液相エピタキシャル成長し、該第２のインジウム・
リンウィンドー、層に前記受光部と前記ガードリング領
域全形成することを特徴とするものである。
昭５８−１０２５７４号公報に記載のような方法があり
、こ力５はインジウム・ガリウム・ヒ素もしくはインジ
ウム・ガリウム・ヒ素・リンから成る光吸収層上にイン
ジウム・リンウィンド一層が設けらね１、該インジウム
・リンウィンド一層内に受光部とガードリング領域が形
成されて成るアバランシュフォトダイオード（ＡＰＤ）
などの半導体装置に２いて、面方位（１００）のインジ
ウム・リン基板上に、的記光吸収層、次に第１のインジ
ウム・リンウィンド一層を順次液相エピタキシャル成長
し、該第１のインジウム・リンウィンド一層に〈１００
〉方向から選択的にチャネリングイオン圧入してイオン
圧入領域金杉成した後、更に前記第１のインジウム・リ
ンウィンド一層上に第２のインジウム・リンウィンド一
層ヲ液相エピタキシャル成長し、該第２のインジウム・
リンウィンドー、層に前記受光部と前記ガードリング領
域全形成することを特徴とするものである。
一方、非晶質材料からなるＰＩＮ型の光起電力素子全製
造する方法も開゛発これで８す、たとえは第５図に示す
ように、ステンレスからなる電極用金属基板（１）上に
非晶質シリコンからなるＮ層１２）および１層（３１チ
よひ非晶質シリコンカーバイドからなるＰ層（４１を順
次形成し、ジらにＰ・Ａ（４）上に透光性導電酸化膜Ｃ
以下ＴＣＯという） ｉ５１ ’ｆｚ形成して光起電力
素子（ＳＣ） ｉ製造する方法がある。
造する方法も開゛発これで８す、たとえは第５図に示す
ように、ステンレスからなる電極用金属基板（１）上に
非晶質シリコンからなるＮ層１２）および１層（３１チ
よひ非晶質シリコンカーバイドからなるＰ層（４１を順
次形成し、ジらにＰ・Ａ（４）上に透光性導電酸化膜Ｃ
以下ＴＣＯという） ｉ５１ ’ｆｚ形成して光起電力
素子（ＳＣ） ｉ製造する方法がある。
このとき、２層＋４１．Ｉ層（，３１に不純物としてた
とえばボロンＢｆｔドープするのであるが・従来はＢ！
桟のガス雰囲気中Ｖｃ２いて、拡散によりＢのドーピン
グ全行なっており、素子（ＳＣ）の光電変換効率の同上
を図るために、１層（３）のＢＩＩ度のグレイデッド、
すなわち１層（３）のＢ濃度がＰ層（４）側で最も高＜
、Ｎ層（２１側で最も低くなるようにＢ２）（６の流量
を調節することが行なわれている。
とえばボロンＢｆｔドープするのであるが・従来はＢ！
桟のガス雰囲気中Ｖｃ２いて、拡散によりＢのドーピン
グ全行なっており、素子（ＳＣ）の光電変換効率の同上
を図るために、１層（３）のＢＩＩ度のグレイデッド、
すなわち１層（３）のＢ濃度がＰ層（４）側で最も高＜
、Ｎ層（２１側で最も低くなるようにＢ２）（６の流量
を調節することが行なわれている。
ところが、第６図に示すように、Ｂ！Ｈ６ガス流景が１
σ線的に変化するにも拘らず、Ｂ濃度は同図中の曲線の
ようにしか変化せず、Ｂ！Ｈ６ガス流量を変化メせても
Ｂ４度がほとんど変化しないという現象が生じ、１層（
３）のＢ濃度の制御が非常に困難で、グレイデッドを再
現性よく行なえず、歩留の低下を招くという問題がある
。
σ線的に変化するにも拘らず、Ｂ濃度は同図中の曲線の
ようにしか変化せず、Ｂ！Ｈ６ガス流量を変化メせても
Ｂ４度がほとんど変化しないという現象が生じ、１層（
３）のＢ濃度の制御が非常に困難で、グレイデッドを再
現性よく行なえず、歩留の低下を招くという問題がある
。
この発明は、ボロンを含む非晶質半導体材料からなるＰ
ＩＮ型の光電シカ素子の製造方法に３いて、１層のボロ
ン濃度が、Ｐ層側で最も高くＮ層側で最も低くなるよう
に、前記ボロン金イオン圧入することを特徴とする光電
電力素子の′１！！遣方法である。
ＩＮ型の光電シカ素子の製造方法に３いて、１層のボロ
ン濃度が、Ｐ層側で最も高くＮ層側で最も低くなるよう
に、前記ボロン金イオン圧入することを特徴とする光電
電力素子の′１！！遣方法である。
［作用〕
つぎに、この発明の作用について説明すると、イオン圧
入により、１層のボロン濃度が、Ｐ層側が最も高くＮ層
側が最も低くなるようにするため、ボロンイオンの圧入
量の制御によりＩｌｉのボロン濃度が制御され、ボロン
イオンの加速エネルギの制御によりボロンイオンの打ち
込み深ざが制御される。
入により、１層のボロン濃度が、Ｐ層側が最も高くＮ層
側が最も低くなるようにするため、ボロンイオンの圧入
量の制御によりＩｌｉのボロン濃度が制御され、ボロン
イオンの加速エネルギの制御によりボロンイオンの打ち
込み深ざが制御される。
つぎに、この発明の実施例を示した第１図ないし第４図
について説明する。
について説明する。
まず、１実施例を示した第１図２よび第２図について説
明する。
明する。
第１図（ａ）は、第５図に示す光起電力素子（ＳＣ）と
同じ構成の光電電力素子（ＳＣ）’であり、その製造手
順として、まず金属電極１１１ Ｋ Ｎ層（２１Ｓよび
１層（３）全形成し、ボロンイオンの圧入量を制御して
１層（３）のＢ濃度が、同図（ｂ）に示すように、Ｐ層
側が最も高＜、Ｎ層側か最も低くなるようにＢ＝ｉイオ
ン圧入したのち、所定のＢ濃度のＰ層（４）２よびＴ
ＣＯ；ａ＋ ２形成して光起電力素子（ＳＣ）’を製造
する。
同じ構成の光電電力素子（ＳＣ）’であり、その製造手
順として、まず金属電極１１１ Ｋ Ｎ層（２１Ｓよび
１層（３）全形成し、ボロンイオンの圧入量を制御して
１層（３）のＢ濃度が、同図（ｂ）に示すように、Ｐ層
側が最も高＜、Ｎ層側か最も低くなるようにＢ＝ｉイオ
ン圧入したのち、所定のＢ濃度のＰ層（４）２よびＴ
ＣＯ；ａ＋ ２形成して光起電力素子（ＳＣ）’を製造
する。
このとき、Ｂイオンの非晶質シリコン膜への圧入時に３
けるＢイオンの加速エネルギと飛程距離との関係が第２
図のようになるため、Ｂイオンの加速エネルギを適宜制
御することにより、１層（３）へのＢイオンの圧入深さ
を制御することができる。
けるＢイオンの加速エネルギと飛程距離との関係が第２
図のようになるため、Ｂイオンの加速エネルギを適宜制
御することにより、１層（３）へのＢイオンの圧入深さ
を制御することができる。
つきに、他の実施例を示した第３図および第４図につい
て説明する。
て説明する。
第３図（ａ）は、第１図（ａ）に示す光起電力素子（Ｓ
ＣＴと同じ構成の光起電力素子（ＳＣ）’であり、その
製造手順は、まず金属電極ｔｌｌにＮ層＋２１．Ｉ層＋
３１．Ｐ層１４）を形成したのち、Ｂイオンの圧入量を
制卸して１層（３１のＢ４度が、同図（ｂ）に示すよう
に、Ｐ層側が最も高（、Ｎ層側が最も低くなるようにＢ
イオンを圧入するとともに、Ｐ層（４）のＢ濃度が、同
図（ｂ）に示すように、所定値になるようにＢイオンを
圧入したのち、Ｔ ＣＯｆ５１ ｉ形成して光起電力毒
力（８Ｃ）’を製造する。
ＣＴと同じ構成の光起電力素子（ＳＣ）’であり、その
製造手順は、まず金属電極ｔｌｌにＮ層＋２１．Ｉ層＋
３１．Ｐ層１４）を形成したのち、Ｂイオンの圧入量を
制卸して１層（３１のＢ４度が、同図（ｂ）に示すよう
に、Ｐ層側が最も高（、Ｎ層側が最も低くなるようにＢ
イオンを圧入するとともに、Ｐ層（４）のＢ濃度が、同
図（ｂ）に示すように、所定値になるようにＢイオンを
圧入したのち、Ｔ ＣＯｆ５１ ｉ形成して光起電力毒
力（８Ｃ）’を製造する。
このとき、第２図と同様に、Ｂイオンの非晶質シリコン
カーバイド模への圧入時にぢけるＢイオンの加速エネル
ギと飛程距離との関係が第４図のようになるため、Ｂイ
オンの加速エネルギの適宜甫ＩＪ ＋ＩｇｌＬ、て１層
（３１、Ｐ ４ ｆｉｌへのＢイオンの圧入深さ金制調
することができる。
カーバイド模への圧入時にぢけるＢイオンの加速エネル
ギと飛程距離との関係が第４図のようになるため、Ｂイ
オンの加速エネルギの適宜甫ＩＪ ＋ＩｇｌＬ、て１層
（３１、Ｐ ４ ｆｉｌへのＢイオンの圧入深さ金制調
することができる。
したがって、この発明によると、Ｂイオンの圧入量を制
御するのみで１層；３）のＢのグレイデッド。
御するのみで１層；３）のＢのグレイデッド。
すなわち１層（３）のＢ濃度ｉＰ層側でも高（、Ｎ層側
で最も低くすることができ、従来のＢＩ Ｈ６ガスの流
量制御によるグレイデッドの場合より精度よく。
で最も低くすることができ、従来のＢＩ Ｈ６ガスの流
量制御によるグレイデッドの場合より精度よく。
しかも再現性よく１層（３）におけるＢのグレイデッド
を行なうことができ、歩留の向上を図ることが可能とな
り、光電変換効率の高い光起電力素子（ＳＣ）’ｅ提供
することができ、その効果は顕著である。
を行なうことができ、歩留の向上を図ることが可能とな
り、光電変換効率の高い光起電力素子（ＳＣ）’ｅ提供
することができ、その効果は顕著である。
さらに、Ｂイオンの加速エネルギを制御することにより
、Ｂイオンの圧入深さ）ｔ−制御することができ、しか
も加速エネルギｅ５００ＫｅＶ程度まで大きくすれば、
非晶質シリコンに最高１μｍ程度の深さにまでＢイオン
を打ち込むことができる。
、Ｂイオンの圧入深さ）ｔ−制御することができ、しか
も加速エネルギｅ５００ＫｅＶ程度まで大きくすれば、
非晶質シリコンに最高１μｍ程度の深さにまでＢイオン
を打ち込むことができる。
また、１層（３）へのＢのドーピングと同時に、Ｐ層（
４１へのＢのドーピングも行なうことができる。
４１へのＢのドーピングも行なうことができる。
第１図ないし第４図はこの発明の光起電力素子の製造方
法の実施例を示し、第１図は１実施例を示し、（ａ）は
断面図、（ｂ）はボロン濃度分布図、第２図は非晶質シ
リコンへの圧入時におけるボロンイオンの加速エネルギ
と飛程距離との関係図、第３図は他の実施例を示し、（
ａ）は断面図、（ｂ）はボロン濃度分布図、第４図は非
晶質シリコンカーバイドへの圧入時に２けるボロンイオ
ンの加速エネルギと飛程距離との関係図１、第５図は従
来の光起電力素子の断面図、第６図は時間とＢ、ルガス
の流量２よびボロン濃度との関係図である。 （３）・・１層、（ＳＣ）’・・・光起電力素子。 味の 区 −ぐＸ綾部、疎（ 味 、Ｓ 区
法の実施例を示し、第１図は１実施例を示し、（ａ）は
断面図、（ｂ）はボロン濃度分布図、第２図は非晶質シ
リコンへの圧入時におけるボロンイオンの加速エネルギ
と飛程距離との関係図、第３図は他の実施例を示し、（
ａ）は断面図、（ｂ）はボロン濃度分布図、第４図は非
晶質シリコンカーバイドへの圧入時に２けるボロンイオ
ンの加速エネルギと飛程距離との関係図１、第５図は従
来の光起電力素子の断面図、第６図は時間とＢ、ルガス
の流量２よびボロン濃度との関係図である。 （３）・・１層、（ＳＣ）’・・・光起電力素子。 味の 区 −ぐＸ綾部、疎（ 味 、Ｓ 区
Claims (1)
- １ ボロンを含む非晶質半導体材料からなるＰＩＮ型の
光起電力素子の製造方法において、Ｉ層のボロン濃度が
、Ｐ層側で最も高くＮ層側で最も低くなるように、前記
ボロンをイオン圧入することを特徴とする光起電力素子
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219892A JPS6197874A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59219892A JPS6197874A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197874A true JPS6197874A (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=16742675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59219892A Pending JPS6197874A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197874A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127685A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-07 | Hitachi Ltd | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP59219892A patent/JPS6197874A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127685A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-07 | Hitachi Ltd | 非晶質シリコン太陽電池の製造方法 |
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