JPS6395680A - GaAs太陽電池およびその製造方法 - Google Patents

GaAs太陽電池およびその製造方法

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JPS6395680A
JPS6395680A JP61241687A JP24168786A JPS6395680A JP S6395680 A JPS6395680 A JP S6395680A JP 61241687 A JP61241687 A JP 61241687A JP 24168786 A JP24168786 A JP 24168786A JP S6395680 A JPS6395680 A JP S6395680A
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JP
Japan
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type
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xga
xas
gaas
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Pending
Application number
JP61241687A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Hisamoto
好明 久本
Katsumi Sato
克己 佐藤
Kazuo Ueda
和男 上田
Kozo Yamagami
山上 倖三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • 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
    • Y02E10/544Solar cells from Group III-V materials

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は通信衛星などの各種電源に使用されるGaA
s太陽電太陽電池上の製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
第2図は従来のGaAs太陽電池を示す図であり、同図
体)は平面図、同図(b)は同図(揚のA −A断面図
である。この種のGaAs太陽電池は次のようにして製
作される。すなわち、同図に示すようK例えばキャリア
濃度lO個/ cd 、基板厚み300μm程度の片面
ミラー仕上した低比抵抗をもっGaAs単結晶基板をn
+形GaA!1基板1として用い、このGaAs基板1
に、液相エピタキシャル成長材料である金属Gayポリ
GB−xAs hよび不純物源となる錫(sn)を炉体
高温部で溶解してなるメルトを炉体内の還元ガス雰囲気
中で接触させ、炉体内温度を下降させることによ’)、
GaAs基板1の主表面に高比抵抗をもつn−形GaA
s層2が形成される。次に前述した同様の液相エピタキ
シャル成長法で不純物の異なるメルトをこのG aA 
3層2の主表面に接触させる。この場合、炉体内でメル
トに含まれる例えば亜鉛(Zn)などの不純物によって
GaAs層2への拡散が行なわれ、GaAs層2の主表
面に低比抵抗をもつP形拡散層3がP形GaA 8層と
して形成される。さらに炉体内温度を下降させることに
よってこの拡散層3の主表面に、P形AlzGax −
xAs中のp、tg111比Xが0.85〜0.95程
度のP形ん4QaA8成長層4を数100λ程度析出さ
せる。次いでこのAlGBA B成長層4の主表面に常
圧CVD法によシ窒化膜などの光透過率の良好な反射防
止M5を数100A程度に形成したうえ、この反射防止
膜5上に図示しないレジストを塗布し、このレジスト膜
を写真製版技術でパターンニングして選択的に開孔部を
形成し、との開孔部に相当する反射防止膜をプラズマエ
ツチング法により除去し、さらに弗酸系のエツチング液
で下部のA IQ aA s成長層を除去する。引き続
き、この露出したコンタクトホール部分の拡散層3の表
面にスパッタ法または蒸着法によ’)Ti/Alなどか
らなる金属膜を形成した後、この金属膜を写真製版技術
および化学エッチ法で選択的にバターニングすることに
よって第1の金属電極6.7を形成する。次いでGaA
s基板1の拡散層3側を耐薬性の大きい保設膜でコート
した後、とのGaA 3基板1の裏面を硝酸系のエッチ
液で数10μm程度エツチングした後、その裏面の全面
にスパッタ法または蒸着法により Au/Ni/Au/
Ayなどからなるn形の第2の金属電極8を形成し、当
該基板を炉内で約400℃程度に加熱し、シンタリング
を行ない、電気的なオーミック性を良好にさせてGQA
s太陽電池を製作する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、従来のGaA s太陽電池の製造方法は
、P形拡散層3の主表面領域に第1の金属電極6.7を
形成する際、反射防止膜5とP形AzcaAs成長層4
とが選択的にエツチング除去されるので、第1の金属電
極6,7と反射防止膜との間および第1の金属電極6,
7とA&aAs成長層4との間に溝状の隙間9が発生し
、プロセス途中の残留酸の影響または信頼性での耐湿試
験でAlGaAs成長層4が腐蝕してGaAs太陽電池
の電気的特性を低下させる。また、AA)4B 1−X
AB中のAl組成比Xを多くすると、大気中の酸素によ
る腐蝕(酸化)が著しくなり、第1の金属電極6,7を
直接AlGaAs成長層4上に形成しても−xAs組成
比Xを多くすると、AlGaAs成長層4と第1の金、
属電極6゜7との界面から剥離が発生するなどの問題が
あった。
この発明は前述した従来の問題に鑑みてなされたもので
、その目的は金属電極とP形AAGB−xAs成長層と
の間に形成される隙間の影響によるP形んCaAs成長
層の腐蝕(酸化)の発生を防止することができるGaA
s太陽電池およびその製造方法を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るGaAs太陽電池は、P形拡散層上に形
成された第1のP形uxGa1−XA8層と反射防止膜
との間に、第1のP形AAzGax−XA8よりもAl
組成比Xが小さい第2のAlzG@ 1−XA6層を設
けたものである。
また、この発明に係るGaAs太陽電池の製造方法は、
P形拡散層上に形成された第1のP形−xAscal−
XA8層の表面に、この第1のP形AlXG& 1−X
A3層よυもAA組成比Xが小さい第2のP形AlXc
al−XA8層を形成した後、この第2のP形AlxG
al−XA8層の表面に反射防止膜を選択的に除去して
前記第2のP形AlXG& 1−XA8層を露出させ、
この露出した第2のP形)LXG!L l−xAm層の
表面に第1の金属電極を形成するものである。
〔作 用〕
この発明のGaAs太陽電池訃よびその製造方法におい
ては、第1のP形AlxGal−xAsPiの表面に形
成されるAl組成比Xの小さい第2のP形AZXca1
−XAg層がその下部のAl組成比Xの大きい第1のP
形AlxGai−xAa層の腐蝕(酸化)を抑制する。
〔実施例〕
以下、図面を用いてこの発明の実施例を詳細に説明する
第1図はこの発明によるGaAs太陽電池の製造方法の
一実施例を説明する図で同図船は平面図、同図中)はそ
のA−A断面図であり、前述の図と同を用いて液相エピ
タキシャル成長法によシ低抵抗P形AlGBA B成長
層4の形成までは前述した製造方法と同じであるのでそ
の説明は省略する。前述した低比抵抗のP形AμiA3
成長層4を形成した後、引き続きMOCVD炉内に挿入
し、このP形AlGaAS成長層4の表面に、このP形
AlGaAs成長層4よシもAl組氏比Xを0.5〜0
,8の範囲に下げたP形AlGsAa TR長層10を
50A〜2000Aの範囲の厚さに形成する。次にこの
P形AlGBA B成長層100表面に常圧CVD法に
よシ反射防止膜5を数100A程度の厚さに形成したう
え、この反射防止膜5上に図示しないレジストを塗布し
、このレジスト膜ヲ写真製版技術でパターニングして選
択的に開孔部を形成し、この開孔部に和尚する反射防止
膜をプラズマエツチング法によシ除去して下部のAl組
成比Xの小さいP形AlGaAs成長層を露出させる。
次に残存したレジスト材を有機溶剤で完全に除去した後
、MOCVD炉内に挿入し、前記開孔部内に露出したA
l組成比Xの小さいAIJGaAs成長層の表面に、前
述したと同様にスパッタ法また蒸着法によシTi/Af
などからなる金属膜を形成した後、この金属膜を写真製
版技術および化学エッチ法で選択的にバターニングする
ことによって第1の金属電極6.7を形成する。次にこ
の人zcaas成長層10の表面に形成された第1の金
属電極6゜Tを写真製版技術でマスクし、周辺部に付着
した金属電極材料および反射防止膜5と第1の金属電極
6.7との間に付着している不完全結晶のP形uGaA
s成長層を除去する。次いで、とのcaA3基板1の裏
面に前述したと同様な方法によりn形の第2の金属電極
8を形成し、当該基板を炉内で約400℃程度に加熱し
てシンタリングを行ない、電気的なオーミック性を良好
にさせてGaAs太陽電池を完成する。
〔発明の効果〕
以上説明したようKこの発明によれば、Al組成比Xの
大きい第1のP形AlX Ga l−z A 8層の表
面に、第1のP形AlxGat−XA8 fflよりも
Al組成比を形成したので、第1のP形AlzGa1−
XA 5層の腐蝕(酸化)が抑制され、高品位のGaA
 B太陽電池が得られるという極めて優れた効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図GL) 、 (b)はこの発明によるGaAs太
陽電池およびその製造方法の一実施例を説明するための
平面図、そのA−A断面図、第2図(ロ))、Φ)は従
来のGaAs太陽冗池の製造方法を説明するための平面
図、その人−^断面図である。 l mamon+形GaA B基板、2・―・lIn−
形GaAs層、3・・・eP形拡散層、4・−・・P形
AlG1As成長層、56ass反射防止膜、6,7゜
8・・・・金属電極、10・・・・−xAs組成比Xの
小さいP形A/−G aA B成長層。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)低比抵抗をもつn形GaAs基板の一方の主表面
    に形成された高比抵抗をもつn形GaAs層と、前記n
    形GaAs層の主表面に順次形成されたそれぞれP形を
    有する低比抵抗のP形拡散層およびP形Al_xGa_
    1_−_xAs層と、前記P形Al_xGa_1_−_
    xAs層上の表面に選択的に形成された反射防止膜と、
    前記P形Al_xGa_1_−_xAs層上の表面に前
    記反射防止膜に対応した前記P形Al_xGa_1_−
    _xAs層の領域を除いて形成された第1の金属電極と
    、前記n形GaAs基板の裏面に形成された第2の金属
    電極とから構成されるGaAs太陽電池において、前記
    第1のP形Al_xGa_1_−_xAs層と反射防止
    膜との間に、前記第1のP形AlGa_1_−_xAs
    層よりもAl組成比xが小さい第2のP形Al_xGa
    _1_−_xAs層を設けたことを特徴とするGaAs
    太陽電池。
  2. (2)前記第1のP形Al_xGa_1_−_xAs層
    のAl組成比xを0.85〜0.95の範囲とし、前記
    第2のP形Al_xGa_1_−_xAs層のAl組成
    比xを0.5〜0.8の範囲としたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のGaAs太陽電池。
  3. (3)低比抵抗をもつn形GaAs基板の一方の主表面
    に形成された高比抵抗をもつn形GaAs層と、前記n
    形GaAs層の主表面に順次形成されたそれぞれP形を
    有する低比抵抗のP形拡散層およびP形AlGa_1_
    −_xAs層と、前記P形Al_xGa_1_−_xA
    s層上の表面に選択的に形成された反射防止膜と、前記
    P形Al_xGa_1_−_xAs層上の表面に前記反
    射防止膜に対応した前記P形Al_xGa_1_−_x
    As層の領域を除いて形成された第1の金属電極と、前
    記n形GaAs基板の裏面に形成された第2の金属電極
    とから構成されるGaAs太陽電池において、前記第1
    のP形Al_xGa_1_−_xAs層の表面に、前記
    第1のP形Al_xGa_1_−_xAs層よりもAl
    組成比xが小さい第2のP形AlxGa_1_−_xA
    s層を形成した後、この第2のP形Al_xGa_1_
    −_xAs層の表面に反射防止膜を形成し、前記反射防
    止膜を選択的に除去して前記第2のP形Al_xGa_
    1_−_xAs層を露出させ、この第2のP形Al_x
    Ga_1_−_xAs層の表面に前記第1の金属電極を
    形成することを特徴としたGaAs太陽電池の製造方法
  4. (4)前記第2のP形Al_xGa_1_−_xAs層
    の厚さを50Å〜2000Åの範囲の厚さに形成したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のGaAs太
    陽電池の製造方法。
  5. (5)前記第1のP形Al_xGa_1_−_xAs層
    を液相エピタキシャル成長法で形成し、第2のP形Al
    _xGa_1_−_xAs層をMOCVD法で形成した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載のGaAs
    太陽電池の製造方法。
JP61241687A 1986-10-09 1986-10-09 GaAs太陽電池およびその製造方法 Pending JPS6395680A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342451A (en) * 1990-06-07 1994-08-30 Varian Associates, Inc. Semiconductor optical power receiver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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