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Info
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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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-
- 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
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
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。
s太陽電太陽電池上の製造方法に関するものである。
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。
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。
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。
、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。
、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
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。
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)
- (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)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)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)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)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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61241687A JPS6395680A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | GaAs太陽電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61241687A JPS6395680A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | GaAs太陽電池およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6395680A true JPS6395680A (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=17078022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61241687A Pending JPS6395680A (ja) | 1986-10-09 | 1986-10-09 | GaAs太陽電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6395680A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5342451A (en) * | 1990-06-07 | 1994-08-30 | Varian Associates, Inc. | Semiconductor optical power receiver |
-
1986
- 1986-10-09 JP JP61241687A patent/JPS6395680A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5342451A (en) * | 1990-06-07 | 1994-08-30 | Varian Associates, Inc. | Semiconductor optical power receiver |
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