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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (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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