LT6836B - Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas - Google Patents

Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas Download PDF

Info

Publication number
LT6836B
LT6836B LT2019085A LT2019085A LT6836B LT 6836 B LT6836 B LT 6836B LT 2019085 A LT2019085 A LT 2019085A LT 2019085 A LT2019085 A LT 2019085A LT 6836 B LT6836 B LT 6836B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
layer
tio
type semiconductor
type
grown
Prior art date
Application number
LT2019085A
Other languages
English (en)
Other versions
LT2019085A (lt
Inventor
Steponas AŠMONTAS
AŠMONTAS Steponas
Jonas Gradauskas
GRADAUSKAS Jonas
Konstantinas LEINARTAS
LEINARTAS Konstantinas
Laurynas STAIŠIŪNAS
STAIŠIŪNAS Laurynas
Algirdas SUŽIEDĖLIS
SUŽIEDĖLIS Algirdas
Aldis ŠILĖNAS
ŠILĖNAS Aldis
Original Assignee
Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras filed Critical Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras
Priority to LT2019085A priority Critical patent/LT6836B/lt
Priority to EP20197730.3A priority patent/EP3840050B1/en
Publication of LT2019085A publication Critical patent/LT2019085A/lt
Publication of LT6836B publication Critical patent/LT6836B/lt

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—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
    • H01L31/04—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
    • 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
    • H01L31/078—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 including different types of potential barriers provided for in two or more of groups H01L31/062 - H01L31/075
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/50—Processes
    • C25B1/55—Photoelectrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02483—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02491—Conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02505—Layer structure consisting of more than two layers
    • H01L21/02507—Alternating layers, e.g. superlattice
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02565—Oxide semiconducting materials not being Group 12/16 materials, e.g. ternary compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02576—N-type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/0257—Doping during depositing
    • H01L21/02573—Conductivity type
    • H01L21/02581—Transition metal or rare earth elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H01L31/0321—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312 characterised by the doping material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
    • H10K30/57—Photovoltaic [PV] devices comprising multiple junctions, e.g. tandem PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/50—Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02694—Controlling the interface between substrate and epitaxial layer, e.g. by ion implantation followed by annealing
    • 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
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

Išradimas skirtas elektronikos sričiai, susijusiai su puslaidininkinių įtaisų, kuriuose reikalingas ominis mažos varžos sąlytis tarp titano dioksido (TiO2) ir skylinio laidumo (p-tipo) puslaidininkio, projektavimu ir gamyba. Pasiūlytas įrenginys apima sluoksniuotą darinį iš skylinio laidumo puslaidininkinio sluoksnio ir ant jo išdėstyto elektroninio laidumo titano dioksido (TiO2) sluoksnio, kur tarp minėtų sluoksnių yra suformuota tunelinė sandūra. Siekiant sumažinti technologinių operacijų skaičių, laiko ir medžiagų sąnaudas ant skylinio laidumo puslaidininkio sluoksnio yra tiesiogiai užaugintas ALD būdu TiO2 sluoksnis, kur TiO2 sluoksnio dalis, esanti prie minėto skylinio laidumo puslaidininkio (1) paviršiaus auginimo metu yra papildomai legiruota niobio (Nb) donorine priemaiša, tokiu būdu suformuojant tunelinę sandūrą tarp elektroninio laidumo sluoksnio TiO2 (3) ir skylinio laidumo puslaidininkio (1).

Description

Technikos sritis
Išradimas skirtas elektronikos sričiai, susijusiai su puslaidininkinių įtaisų, kuriuose reikalingas ominis mažos varžos sąlytis tarp titano dioksido (TiO2) ir skylinio laidumo (p-tipo) puslaidininkio, projektavimu ir gamyba.
Technikos lygis
Pasiūlyme aprašytas mažos varžos ominis sąlytis tarp TiO2 ir p-tipo puslaidininkio ir jo gamybos būdas. Toks sąlytis gali būti naudojamas tandeminiuose puslaidininkiniuose įtaisuose, pavyzdžiui, saulės spinduliuotę naudojančiuose vandens elektrolizės fotoelektroduose, dviejų išvadų daugiasandūriniuose perovskitas/silicis saulės elementuose ar kituose įtaisuose, kuriuose reikalingas optiškai skaidraus ir elektrai laidaus titano dioksido ir p-tipo puslaidininkio mažos varžos sąlytis. Kuo mažesnė sąlyčio varža, tuo mažesni elektros energijos nuostoliai.
Elektronikoje titano dioksidas yra žinomas kaip plataus draudžiamosios energijos tarpo (virš 3 eV) puslaidininkis, todėl yra skaidrus matomosios šviesos spektro ruože. Dažniausiai būna elektroninio (n-tipo) laidumo. Užauginus T1O2 ant ptipo laidumo puslaidininkio, susidaro elektroninė skylinė n-p sandūra, kuriai yra būdinga didelė, kelių D cm2 savitoji kontaktinė varža.
Vienas iš būdų sumažinti TiO2/p-puslaidininkis sąlyčio varžą yra suformuoti mezoakytąjj T1O2 tarpsluoksnį tarp kristalinio TiO2 ir puslaidininkio (patentas WO2019210263). Taip puslaidininkio paviršiuje sukuriami paviršiniai lygmenys, kurie, būdami tiesioginės bei tunelinės elektronų ir skylių rekombinacijos centrais, palankiai veikia elektros srovės tekėjimą per sąlytį.
Kitas būdas. Prieš auginant T1O2, ant puslaidininkio užgarinamas plonas Ti metalo sluoksnis, ir taip puslaidininkio paviršiuje sukuriamas siauras Šotkio (Schottky) barjeras, per kurį elektronai gali pratuneliuoti [B. Mei, T. Pedersen, P. Malacrida, D. Bae, R. Frydendal, O. Hansen, P. C. K. Vesborg, B. Seger, I. Chorkendorff, Crystalline T1O2: A generic and effective electron-conducting protection layer for photoanodes and -cathodes. J. Phys. Chern. Rev. 119, 15019-15027 (2015)]. Kuo aukštesnis p-puslaidininkio legiravimo laipsnis, tuo Šotkio barjeras siauresnis, tuo stipresnė tunelinė srovė gali tekėti per sąlytį, taigi, tuo mažesnė jo varža.
Artimiausias analogas yra darinys su puslaidininkine tuneline n-p sandūra suformuota stipriai legiruojant donorais (1O19-1O20 cm'3) skylinio laidumo tipo puslaidininkio paviršių, kuris po to yra dengiamas T1O2 sluoksniu (patento US20160163904 sudedamoji dalis). Tunelinė sandūra pasižymi maža varža, o TiO2/n-puslaidininkis sąlytis tarp dviejų n-tipo laidumo puslaidininkių yra ominis ir mažos varžos. Analogo trūkumas yra tas, kad jis reikalauja papildomos technologinės operacijos - puslaidininkio paviršiaus legiravimo, papildomų medžiagų - puslaidininkio donorinių priemaišų, papildomo laiko ir sąnaudų.
Sprendžiama techninė problema
Išradimu siekiama sumažinti technologinių operacijų skaičių, laiko ir medžiagų sąnaudas formuojant mažos varžos TiO2/p-puslaidininkio sąlytį.
Uždavinio sprendimo esmė pagal pasiūlytą išradimą yra ta, kad mažos varžos sąlyčio įrenginyje, apimančiame sluoksniuotą darinį iš aukšto legiravimo lygio p-tipo puslaidininkinio sluoksnio ir ant jo išdėstyto n-tipo titano dioksido (T1O2) sluoksnio (2), kur tarp minėtų sluoksnių yra suformuota tunelinė sandūra, kuriame ant minėto p-tipo puslaidininkio sluoksnio (1) yra tiesiogiai atominių sluoksnių nusodinimo (ALD) būdu užaugintas TiO2 sluoksnis, kur TiO2 sluoksnio dalis (3), esanti prie minėto p-tipo puslaidininkio paviršiaus, auginimo metu yra papildomai legiruota niobio (Nb) donorine priemaiša, tokiu būdu suformuojant tunelinę sandūrą (4) tarp n-tipo sluoksnio T1O2 ir p-tipo puslaidininkio.
Mažos varžos sąlyčio įrenginio gamybos būde, kur įrenginys apima sluoksniuotą darinį iš aukšto legiravimo lygio p-tipo puslaidininkinio sluoksnio ir ant jo išdėstyto n-tipo titano dioksido sluoksnio, tarp kurių suformuota tunelinė sandūra, kuriame ant minėto p-tipo puslaidininkio sluoksnio paviršiaus, tiesiogiai ALD būdu augina T1O2 sluoksnį, kur tunelinei sandūrai suformuoti ant p-tipo puslaidininkio sluoksnio paviršiaus augina keletą TiO2 vienatomių sluoksnių pakaitomis su vienatomiu niobio (Nb) sluoksniu, kartojant pakaitinį auginimą numatytą skaičių kartų reikalingą aukštam T1O2 legiravimo lygiui gauti, ir baigiant auginimą T1O2 sluoksniu, po to, auginimo metu gautą sluoksniuotą darinį kaitina vandenilio atmosferoje ne žemesnėje kaip 500°C temperatūroje dideliam TiO2 laidumui pasiekti ir tunelinei sandūrai gauti.
Formuojant tunelinę sandūrą ant p-tipo puslaidininkio sluoksnio paviršiaus užaugina pirmuosius tris vienatomius T1O2 sluoksnius, ant jų užaugina vienatomj Nb sluoksnį, ant kurio augina penkis vienatomius T1O2 sluoksnius, po to vėl užaugina vienatomj Nb sluoksnį, taip kartojant vienatomių TiO2 sluoksnių ir vienatomio Nb sluoksnio pakaitinį auginimą numatytą skaičių kartų.
Išradimo naudingumas
Pagal išradimą pasiūlytas mažos varžos sąlytis tarp p-tipo (skylinio laidumo) puslaidininkio ir ant jo išdėstyto n-tipo (elektroninio laidumo) titano dioksido (T1O2) palyginus su analogais neturi tarpinių sluoksnių tarp n-tipo T1O2 sluoksnio ir p-tipo puslaidininkio sluoksnio, o būdas jam gaminti apima mažesnį technologinių operacijų skaičių bei reikalauja mažiau medžiagų. Tokios konstrukcijos sąlytyje suformuota tunelinė sandūra pasižymi maža varža ir tiesine elektros srovės priklausomybe nuo įtampos mažų įtampų srityje.
Išradimas detaliau paaiškinamas brėžiniais, kur
Fig. 1 pavaizduotas mažos sąlyčio varžos (n-TiO2/p-puslaidininkis) įrenginio skerspjūvis;
Fig. 2 pavaizduotas T1O2 sluoksnio skerspjūvis iškart po auginimo ALD būdu, iki atkaitinimo;
Fig. 3 pavaizduotas mažos sąlyčio varžos (n-TiO2/p-puslaidininkis) įrenginio gamybos būdas.
Vienas iš išradimo realizavimo pavyzdžių
- stipriai legiruotas p-tipo (skylinio laidumo) puslaidininkis, 2 - n-tipo titano dioksido (T1O2) sluoksnis, 3 - stipriai legiruota T1O2 sritis, 4 - tunelinė sandūra; 5 pirmieji trys TiO2 vienatomiai sluoksniai, 6 - niobio vienatomis sluoksnis, 7 - penki T1O2 vienatomiai sluoksniai.
Mažos sąlyčio varžos įrenginys apima p-tipo puslaidininkio sluoksnį 1, kuris yra stipriai legiruotas, ne mažiau kaip iki 1019 cm'3. Ant p-tipo puslaidininkio sluoksnio 1 išdėstytas ALD būdu tiesiogiai užaugintas n-tipo titano dioksido (T1O2) sluoksnis. TiO2 sluoksnio dalis 3, esanti prie p-tipo puslaidininkio sluoksnio 1 paviršiaus, auginimo metu yra papildomai legiruota niobio (Nb) donorine priemaiša, tarp jos ir ptipo puslaidininkio sluoksnio 1 suformuojant tunelinę sandūrą 4.
Mažos sąlyčio varžos įrenginio, apimančio sluoksniuotą darinį iš p-tipo laidumo puslaidininkio sluoksnio 1 ir ant jo išdėstyto n-tipo titano dioksido sluoksnio 2, tarp kurių suformuota tunelinė sandūra 4, gamybos būdas apima šią operacijų seką. Ant stipriai legiruoto, ne mažiau kaip iki 1019 cm'3, p-tipo laidumo puslaidininkio 1 paviršiaus užaugina pirmuosius tris vienatomius TiO2 sluoksnius 5, ant jų užaugina vienatomj Nb sluoksnį 6, ant kurio augina penkis vienatomius TiO2 sluoksnius 7, po to vėl užaugina vienatomį Nb sluoksnį 6. Vienatomių TiO2 sluoksnių 7 ir vienatomio Nb sluoksnio 6 pakaitinį auginimą kartoja numatytą skaičių kartų, reikalingą aukštam legiravimo lygiui gauti. Minėtą pakaitinį sluoksnių 6 ir 7 auginimą užbaigia TiO2 sluoksniu 2. Po to visas darinys yra patalpinamas į vandenilio atmosferą ir kaitinamas joje ne žemesnėje kaip 500°C temperatūroje, tokiu būdu n-TiO2 srityje apimančioje Nb sluoksnius suformuojama didelio laidumo n-TiO2 sritis 3, kuri su šalia esančia stipriai legiruota p-tipo puslaidininkio sritimi 1 sudaro tunelinę sandūrą 4.
Tokiu būdu TiO2 sluoksnis atominių sluoksnių nusodinimo būdu yra tiesiogiai auginamas ant stipriai legiruoto (ne mažiau kaip 1019 cm’3) p-tipo puslaidininkio paviršiaus, auginimo metu į jį įterpiant niobio Nb atominius sluoksnius, kurie, atkaitinus darinį aukštoje temperatūroje, būdami donorine priemaiša titano diokside, nedaro įtakos jo skaidrumui, bet padidina jo laidumą dėl jo aukšto legiravimo lygio, ir tokiu būdu yra suformuojama n-TiO2/p-puslaidininkis tunelinė sandūra pasižyminti maža omine varža mažų įtampų intervale.

Claims (3)

  1. Išradimo apibrėžtis
    1. Mažos varžos sąlyčio įrenginys, apimantis sluoksniuotą darinį iš aukšto legiravimo lygio p-tipo puslaidininkinio sluoksnio (1) ir ant jo išdėstyto n-tipo titano dioksido (TiO2) sluoksnio (2), kur tarp minėtų sluoksnių yra suformuota tunelinė sandūra (4), besiskiriantis tuo, kad ant minėto p-tipo puslaidininkio sluoksnio (1) yra tiesiogiai atominių sluoksnių nusodinimo (ALD) būdu užaugintas TiO2 sluoksnis (2), kur TiO2 sluoksnio dalis (3), esanti prie minėto p-tipo puslaidininkio sluoksnio (1) paviršiaus, auginimo metu yra papildomai legiruota niobio (Nb) donorine priemaiša, tokiu būdu suformuojant tunelinę sandūrą (4) tarp n-tipo sluoksnio TiO2 (3) ir p-tipo puslaidininkio sluoksnio(l).
  2. 2. Mažos varžos sąlyčio įrenginio gamybos būdas, kur įrenginys apima sluoksniuotą darinį iš aukšto legiravimo lygio p-tipo puslaidininkinio sluoksnio (1) ir ant jo išdėstyto n-tipo titano dioksido (TiO2) sluoksnio (2), tarp kurių suformuota tunelinė sandūra (4), besiskiriantis tuo, kad ant minėto p-tipo puslaidininkio sluoksnio (1) paviršiaus, tiesiogiai ALD būdu augina TIO2 sluoksnį (2), kur tunelinei sandūrai suformuoti ant p-tipo puslaidininkio sluoksnio (1) paviršiaus augina keletą TiO2 vienatomių sluoksnių pakaitomis su vienatomiu niobio (Nb) sluoksniu, kartojant pakaitinį auginimą numatytą skaičių kartų, reikalingą aukštam TiO2 legiravimo lygiui gauti ir baigiant auginimą TiO2 sluoksniu, po to auginimo metu gautą sluoksniuotą darinį kaitina vandenilio atmosferoje ne žemesnėje kaip 500°C temperatūroje dideliam TiO2 laidumui pasiekti ir tunelinei sandūrai gauti.
  3. 3. Būdas pagal 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad formuojant tunelinę sandūrą ant p-tipo puslaidininkio sluoksnio (1) paviršiaus užaugina pirmuosius tris vienatomius TiO2 sluoksnius (5), ant jų užaugina vienatomį Nb sluoksnį (6), ant kurio augina penkis vienatomius TiO2 sluoksnius (7), po to vėl užaugina vienatomį Nb sluoksnį (6), taip kartojant vienatomių TiO2 sluoksnių (7) ir vienatomio Nb sluoksnio (6) pakaitinį auginimą numatytą skaičių kartų.
LT2019085A 2019-12-17 2019-12-17 Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas LT6836B (lt)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2019085A LT6836B (lt) 2019-12-17 2019-12-17 Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas
EP20197730.3A EP3840050B1 (en) 2019-12-17 2020-09-23 Low contact resistance device and method of production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2019085A LT6836B (lt) 2019-12-17 2019-12-17 Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2019085A LT2019085A (lt) 2021-06-25
LT6836B true LT6836B (lt) 2021-08-10

Family

ID=72717645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2019085A LT6836B (lt) 2019-12-17 2019-12-17 Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3840050B1 (lt)
LT (1) LT6836B (lt)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016090179A1 (en) * 2014-12-03 2016-06-09 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University 2-terminal metal halide semiconductor/c-silicon multijunction solar cell with tunnel junction
WO2019210263A1 (en) 2018-04-26 2019-10-31 California Institute Of Technology Multi-junction photovoltaic cell having wide bandgap oxide conductor between subcells and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3840050B1 (en) 2022-03-09
LT2019085A (lt) 2021-06-25
EP3840050A1 (en) 2021-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101613846B1 (ko) 태양 전지 및 이의 제조 방법
CN102791475B (zh) 层合体及其制造方法以及使用其的功能元件
US20160190377A1 (en) A high efficiency stacked solar cell
US10734165B2 (en) Heterojunction perovskite photovoltaic devices and methods of making the same
KR102608733B1 (ko) 박막 광기전 모듈 상호연결부들 내에서의 바이패스 다이오드들의 통합
US11094843B2 (en) High voltage photovoltaics integrated with light emitting diode containing zinc oxide containing layer
TW201013950A (en) Solar cell module and method for fabricating the same
JP6106790B2 (ja) ヘテロ接合型太陽電池の製造方法
JP6975530B2 (ja) 半導体素子及びそれを用いた電気機器
CN109309137B (zh) 串联光伏电池
CN106252458B (zh) 制造太阳能电池的方法
KR20150003181A (ko) 실리콘 태양광발전을 위한 정공 차단 실리콘/티탄 산화물 헤테로접합
TWI607582B (zh) 半導體元件及其製造方法
LT6836B (lt) Mažos sąlyčio varžos įrenginys ir jo gamybos būdas
CN105940499A (zh) 光电转换装置
EP3111486B1 (en) Photovoltaic cell structure and method of manufacturing a photovoltaic cell
KR102212912B1 (ko) 에피택시 성장층을 포함하는 광전 디바이스 및 이의 제조방법
JP3250425B2 (ja) 化合物半導体ウエハ及び太陽電池
US20180277706A1 (en) High voltage photovoltaics integrated with light emitting diode
US20220293673A1 (en) Led array and method of forming a led array
EP3454379A1 (en) Diamond semiconductor device
CN110021678A (zh) 红外光探测器及其制备方法
KR101584196B1 (ko) 미세 인쇄 패턴의 열처리 조건 가변을 통한 고효율 태양 전지의 제조 방법 및 이에 따른 태양 전지
WO2024148394A1 (en) A method for protecting solar cells from contaminants
PL234163B1 (pl) Złącze elektryczne na bazie tlenku cynku oraz sposób wykonania tego złącza

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20210625

FG9A Patent granted

Effective date: 20210810