MXPA97004064A

MXPA97004064A - Metodo para elaborar un celda solar de capas multiples

Info

Publication number: MXPA97004064A
Application number: MXPA/A/1997/004064A
Authority: MX
Inventors: Ross Wenham Stuart; Andrew Green Martin; Shi Zhengrong
Original assignee: Andrew Green Martin; Pacific Solar Pty Limited; Shi Zhengrong; Ross Wenham Stuart
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1997-08-01

Abstract

L a presente invención se refiere a una estructura semiconductora y método para formar la estructura, donde un substrato o superestrato que soporte(12) proporciona la resistencia mecánica para soportar las regiones activas delgadas sobrepuestas. La capa dieléctrica delgada (11) depositada sobre el substrato o superestrato (12) sirve para aislar las capas depositadas del substrato dese el punto de vista de las perspectivas metalúrgica y/o química. Se deposita entonces un capa sembrada (13) siendo la capa sembrada de silicio tipo-n con tratamientos apropiados para dar el tamaño de grano grueso deseado. Esta capa puede cristalizarse según se deposite, o puede ser depositada en forma amorfa y cristalizarse después con el procesamiento adicional. Una pila de capas de polaridad alternante (14, 15, 16, 127) de silicio amorfo o aleación de silicio que incorpora adulterantes tipo-n o tipo-p en las capas alternantes se deposita entonces sobre la capa sembrada. Se realiza entonces la cristalización en fase sólida para dar el tamaño de grano deseado de 3æm o mayor el cual puede lograrse mediante el calentamiento prolongado de las capas a baja temperatura.

Description

MÉTODO PARA ELABORAR UNA CELDA SOLAR DE CAPAS MÚLTIPLES Introducción La presente invención se refiere en general al campo de la generación de electricidad solar y en particular la invención proporciona un método mejorado para elaborar una celda solar de capas múltiples de silicio o una aleación, y una celda solar mejorada realizada para el uso de ese método. Antecedentes de la Invención El cesionario de la presente solicitud en su primera solicitud de patente Australiana No. PM4834, la cual se incorpora en la presente para referencia, describió una celda solar de capas múltiples que tiene ventajas significativas sobre la celdas solares de la técnica anterior. Sin embargo, la fabricación de esta celda solar seria difícil con los enfoques convencionales. La presente invención proporciona un método de elaboración novedoso y que da como resultado una celda solar que disminuye algunas o todas las dificultades de los enfoques convencionales mientras conserva las ventajas de la estructura de la celda de capas múltiples. Sumario de la Invención Un primer aspecto de la presente invención proporciona: un método para elaborar una estructura semiconductora de capas múltiples para una celda solar pluricontactual que incluye las etapas de: formar directa o indirectamente sobre un substrato o superestrato una pluralidad de capas de material semiconductor amorfo para formar una estructura de capas múltiples en donde las capas adyacentes se caracterizan por diferentes niveles de adulteración o tipos de adulterantes; formar una superficie de germinación adyacente a al menos una de las capas amorfas; y procesar la estructura de capas múltiples al calentarla hasta una temperatura predeterminada para mediante esto hacer la cristalización en fase sólida de las capas amorfas adyacentes a la capa de germinación; la acción de germinación de la cristalización de la superficie de germinación. Un segundo aspecto de la presente invención proporciona: un método para elaborar una estructura semiconductora de capas múltiples para una celda solar policontactual que incluye las etapas de: formar directa o indirectamente sobre un substrato o superestrato una pluralidad de capas de material semiconductor amorfo para formar una estructura de capas múltiples en donde las capas adyacentes se caracterizan por diferentes niveles de adulteración o tipos de adulterantes; formar una capa semiconductora separada adyacente a al menos una de las capas amorfas como una capa de germinación de material semiconductor cristalino o policristalino; y procesar la estructura de capas múltiples al calentarla hasta una temperatura predeterminada para mediante esto hacer la cristalización en fase sólida de las capas amorfas adyacentes a la capa de germinación; la acción de germinación de la cristalización de la capa de germinación. Un tercer aspecto de; la presente invención proporciona : un método para elaborar una estructura semiconductora de capas múltiples para una celda solar policontactual que incluye las etapas de: formar directa o indirectamente sobre un substrato o superestrato una pluralidad de capas de material semiconductor amorfo para formar una estructura de capas múltiples en donde las capas adyacentes se caracterizan por diferentes niveles de adulteración o tipos de adulterantes; formar una capa semiconductora separada adyacente a al menos una de las capas amorfas como una capa de germinación de material semiconductor amorfo acondicionado para cristalizarse rápidamente; procesar la estructura de capas múltiples para hacer que la capa de germinación se cristalice; y procesar adicionalmente la estructura de capas múltiples al calentarla hasta una temperatura predeterminada para mediante esto hacer la cristalización en fase sólida de las capas amorfas adyacentes a la capa de germinación; la acción de germinación de la cristalización de la capa de germinación. Un cuarto aspecto de la presente invención proporciona una estructura semiconductora que comprende un substrato o superestrato, una pluralidad de capas amorfas de material semiconductor formadas sobre el substrato o superestrato o formadas sobre una o más capas intermedias formadas sobre el substrato o superestrato y una superficie de germinación formada adyacente a al menos una de las capas amorfas. En varias modalidades de la invención la superficie de germinación puede formarse como una primer superficie sobre la cual se forman las capas amorfas, una última superficie formada sobre las capas amorfas o intermedia a la formación de las capas amorfas. En las modalidades preferidas de la invención el material semiconductor será sílice o una aleación de sílice y germanio. Sin embargo la invención también es aplicable a otros materiales semiconductores. En una modalidad, la capa de germinación de sílice amorfo está acondicionada para cristalizarse rápidamente por medio de un nivel de adulteración elevado, típicamente mayor al 0.1% de la solubilidad del sólido del adulterante en el material cristalizado (por ejemplo en el rango de 5x1017 - 3x1021 cm"3 o mayor para fósforo en silicio) de tal manera que el inicio de la germinación ocurrirá más rápidamente que en. otras capas circundantes después del calentamiento de la estructura. Preferentemente la etcipa de cristalización en fase sólida hará que ocurra la cristalización de substancialmente todas las capas de silicio amorfas. En una forma de la invención, la capa de germinación comprende una capa policristalina formada directamente sobre el substrato o superestrato y sobre la cual se forma la pluralidad de capas amorfas. La capa policristalina puede formarse en el estado cristalino o puede formarse al depositar una capa amorfa y cristalizar esa capa utilizando técnicas de cristalización en fase sólida, en cuyo caso la capa amorfa depositada se formará con características, tales como elevado nivel de adulteración, preferentemente en el rango de 3xl018 - 3xl021 cm"3, que mejora su capacidad de cristalizarse a baja temperatura. En otra forma de la invención, la capa de germinación se forma intermedia a la pluralidad de capas de silicio amorfas, formándose la capa de germinación como una capa amorfa acondicionada para cristalizarse antes de las otras capas amorfas, de tal manera que la cristalización de las otras capas germina hacia el exterior desde la capa de germinación. En otra modalidad de la invención, se forma una pluralidad de capas de germinación como capas amorfas acondicionadas para cristalizarse antes que las restantes de las capas amorfas, localizándose una capa dieléctrica inmediatamente sucesiva a las capas de germinación, separando mediante esto la estructura de capas múltiples en grupos de capas, comprendiendo cada grupo de capas una o más capas semiconductoras que definen al menos una unión rectificadora en la estructura terminada. Otras técnicas que pueden utilizarse para formar las capas de germinación incluyen: a) desarrollar una capa de silicio amorfa utilizando disilano en un Proceso de Depuración Química por Vapor (CVD) y desarrollar las capas restantes utilizando silano. La capa desarrollada que utilizan disilano se cristalizarán a una temperatura mayor a 100 C inferior a las capas desarrolladas con silano permitiendo a las capas desarrolladas con disilano cristalizarse primero y actuar como la capa de germinación para la cristalización de las otras capas que tomará lugar a una temperatura más elevada (alrededor de 600 C) ; b) desarrollar una aleación de Silicio-Germanio amorfa (SixGe?_x) que se cristalizará a una temperatura mayor a 100 C inferior a las capas de silicio amorfas circundantes para formar la capa de germinación para la cristalización subsecuente de las capas de silicio amorfas que tomará lugar a una temperatura mayor (alrededor de 600 C) ; c) desarrollar directamente una capa de silicio microcristalizada insitu utilizando Plasma CVD Mejorado (PECVD) que utiliza silano (SiH4) altamente diluido con Hidrógeno (H2) o Hidrógeno más Tetrafluoruro de Silicio (SiF4) . La capa microcristalina actuará entonces como la capa de germinación para las capas restantes de silicio amorfas; d) utilizar técnicas de cristalización láser para cristalizar una región de la superficie delgada de una pila de capas de silicio amorfas, después de la terminación de la formación de la pila. La capa superior cristalina actuará entonces como la capa de germinación para las capas amorfas subyacentes; e) como para d) pero utilizando recocimiento térmico rápido, en lugar de cristalización por láser, para cristalizar una región de la superficie delgada de una pila de capas de silicio amorfas, después terminar la formación de la pila; f) como para d) pero utilizando técnicas de cristalización inducidas por metal, en lugar de cristalización por láser, para cristalizar una capa sobre la superficie superior de una pila de capas de silicio amorfas; g) utilizar un CVD Térmico Rápido (RTCVD) por un periodo breve (en el orden de segundos) durante la formación de una pila de capas amorfas de manera que se forme una capa delgada de silicio cristalino como una capa de germinación durante el proceso de RTCVD. Las capas amorfas restantes se forman a una temperatura inferior (por abajo de 500 C) y se cristalizan entonces a una temperatura mayor (aproximadamente 600 C) . Se reconocerá que las técnicas a, b, c, f y g pueden utilizarse para formar las capas superficiales o las capas subterráneas de material cristalino mientras las técnicas d y e pueden utilizarse para formar sólo las capas superficiales . Breve Descripción de los Dibujos Las modalidades de la invención se describirán ahora a manera de ejemplo con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales: La figura 1 ilustra un substrato o superestrato de soporte sobre el cual se ha depositado una capa dieléctrica delgada; La figura 2 ilustra el substrato o superestrato de la figura 1 después de la deposición de una capa sembrada de silicio; La figura 3 ilustra el substrato o superestrato de la figura 2 después de la deposición de una pila de capas de silicio amorfas de polaridad alternante o capas de aleación de silicio sobre las capas sembradas; La figura 4 ilustra la estructura semiconductora de la figura 3 después de la cristalización de la pila de múltiples capas; La figura 5 ilustra una sección terminada de un módulo de celda solar utilizando la estructura de la figura 4; La figura 6 ilustra una primera etapa en un enfoque alternativo mediante el cual la pila completa de capas múltiples se deposita primero en forma amorfa; La figura 7 ilustra la estructura de la figura 6 después de que ha ocurrido la cristalización en una capa seleccionada; La figura 8 ilustra una primer etapa en otro enfoque alternativo en el cual se forma la pila con capas dieléctricas tales co o dióxido de silicio interpuestas entre regiones seleccionadas por sus propiedades de cristalización; y La figura 9 ilustra La pila de la figura 8 después de la etapa de cristalización; Descripción Detallada de la Modalidad Preferida Refiriéndose a los dibujos, las figuras 1, 2, 3, 4 y 5 ilustran cinco etapas en la construcción de las celdas utilizando un primer método que incorpora la presente invención. Las celdas elaboradas de acuerdo con este método típicamente pasarán por las etapas de: (a) depositar una capa dieléctrica delgada 11 sobre un substrato o superestrato 12; (b) depositar una capa delgada sembrada de silicio adulterado 13 sobre la capa dieléctrica 11 con las condiciones de deposición o las condiciones de procesamiento subsecuente o ambas elegidas para dar el tamaño de grano grueso en la capa delgada; (c) depositar, a bajas temperaturas en forma amorfa, las capas sucesivas 14, 15, 16, 17 de material de silicio de polaridad alternante con una configuración apropiada de impurezas adulterantes incorporadas en cada capa; (d) la cristalización del apilamiento de las capas 14, 15, 16, 17 depositadas por calentamiento a baja temperatura con la germinación de la cristalización de dicha capa de siembra; (e) terminación del procesamiento de las celdas hasta producir los contactos de las celdas 27 y las interconexiones (no mostradas) . Refiriéndose en más detalle a la figura 1, el substrato o superestrato de soporte 12 proporciona la resistencia mecánica para soportar las regiones activas delgadas sobrepuestas. La capa dieléctrica delgadas 11 depositada sobre el substrato o superestrato 12 sirve para aislar las capas depositadas del substrato desde el punto de vista de las perspectivas metalúrgica y/o química. Típicamente el substrato reflejará y en algunas modalidades este también formará ia superficie que recibe la luz, en cuyo caso se seleccionará un cristal que tenga buenas propiedades de transmisión. De manera alternativa, el substrato puede ser otro material adecuado tal como una cerámica o metal, en cuyo caso puede formar parte de la estructura de contacto de las celdas. En la primera modalidad, la capa sembrada 13 es necesariamente la primera capa depositada del material semiconductor . Volviendo a la figura 2 esta ilustra el substrato o superestrato 12 y la capas dieléctrica 11 de la figura 1 después de la deposición de una capa sembrada 13 de silicio tipo-n y los tratamientos apropiados para dar el tamaño de grano grueso deseado. Esta capa puede cristalizarse a medida que se deposite, o puede depositarse en forma amorfa y cristalizarse después con el procesamiento adicional. Típicamente en el último caso esta capa sembrada sería adulterada con fósforo a un nivel en el rango de 3x1018 -3xl021 cm"3, para permitir que la cristalización ocurra a baja temperatura y relativamente rápida mientras se desarrolla el tamaño de grano grueso. La estructura ilustrada en la figura 3 muestra la estructura de la figura 2 después de la deposición de una pila de capas de polaridad alternante 14, 15, 16, 17 de silicio o aleación de silicio amorfas, que incorporan los adulterantes de tipo-n o tipo-p en las capas alternantes. Típicamente, estas capas tendrán niveles de adulteración en el rango de 1015 - 1020 cm"3. Opcionalmente esta estructura puede también incluir capas intrínsecas interpuestas 21, 22, 23, 24 que pueden tener un grosor que varía desde cerca de cero hasta varios micrones. La figura 4 muestra la estructura de la figura 3 después de la cristalización de la pila de múltiples capas. Las regiones de unión de las celdas de capas múltiples son particularmente importantes para las propiedades de las celdas terminadas. Las propiedades de estas regiones pueden ser controladas al introducir las capas ligeramente adulteradas o intrínsecas entre las capas adulteradas sucesivas. Estas capas controlan las distribuciones de los campos eléctricos a través de las celdas terminadas así como la redistribución del adulterante durante el proceso de cristalización. La cristalización para dar el tamaño de grano deseado de 3 µm o grueso puede lograrse por medio de calentamiento extendido de las capas a baja temperatura. Por ejemplo, se encontró que las capas depositadas como se describió previamente hasta recristalizarse dan el tamaño de grano de 3 µm después del calentamiento a 550 C durante 15 horas. De manera alternativa, la cristalización con o sin fusión es factible mediante tratamientos transitorios a temperaturas mayores utilizando lámparas de destello o impulsos laséricos.

En la figura 5 se ilustra una sección terminada de un posible módulo de celda solar formada mediante este enfoque, en el cual se emplean taLes capas cristalizadas de múltiples adulterantes. De acuerdo con la solicitud de patente Australiana PM4834, se forman dos conjuntos de ranuras 28 en la pila de capas múltiples 13, 21, 14, 22, 15, 23, 16, 24, 17 con las superficies opuestas 29, 30 de cada ranura, convertidas a la polaridad del adulterante deseada, teniendo la superficie 29 la adulteración tipo-n y teniendo la superficie 30 la adulteración tipo-p. El metal se forma entonces en las ranuras 28 para formar los contactos 27. En las regiones mostradas, las ranuras de una celda sobrepuesta, o que están en proximidad cercana con las ranuras de otras celdas, permiten la interconexión entre las dos celdas en esas áreas seleccionadas durante la etapa de metalización de la celda. Esto proporciona la interconexión en serie de las celdas adyacentes . Aunque en este ejemplo, la formación de ranuras se muestra después de la cristalización de la pila de capas múltiples, las ranuras pueden formarse antes de la cristalización, o aún antes si se emplean técnicas tales como la deposición selectiva sobre el substrato o superestrato inicial. En esta y otras modalidades hechas de acuerdo con la invención, una o más de las capas depositadas pueden ser aleaciones de silicio y germanio para impartir propiedades ventajosas a la celda solar terminada. Estas propiedades ventajosas surgen de la capacidad de la capas de aleación con germanio para responder a la mayor longitud de onda en la luz solar. Las densidades del adulterante dentro de las capas son controladas de manera cuidadosa para promover la germinación controlada, proveniente de las capas de siembra designadas en lugar de las capas no designadas. La siembra y otras capas pueden, por ejemplo, depositarse utilizando plasma ayudado por deposición de vapor químico, u otras técnicas tales como deposición electrónica, evaporación por vacío, o deposición por vapor de los gases de las fuentes de silicio tales como disilano, silano, diclorosilano, tricolosilano . , tetracloruro de silicio, o mezclas de los mismos con los compuestos de germanio correspondientes con adulterante incorporados al añadir pequeñas cantidades de gases que contienen los adulterantes tales como diborano, fosfina o arsina. Se seleccionan las condiciones de deposición o procesamiento subsecuente para eliminar los posibles sitios de germinación desde dentro de las capas depositadas a fin de que la germinación esté desde la capa de siembra. Refiriéndose a las figuras 6 y 7, se ilustran dos etapas en la elaboración de las celdas solares mediante un segundo método de acuerdo a la presente invención. De acuerdo a este segundo método la capa de siembra puede depositarse en forma amorfa en cualquier lugar dentro de la pila de capas múltiples al seleccionar las propiedades de esta capa a fin de que esta sea la primer capa que se cristalice al calentar las capas depositadas y a fin de que se cristalice para dar el tamaño de grano grueso. Las capas fuertemente adulteradas poseen estas dobles propiedades, particularmente las capas adulteradas con fósforo. En una celda hecha de acuerdo a este enfoque alternativo la figura 6 ilustra la etapa siguiente a la figura 1 en la modalidad anterior, mediante lo cual la pila completa de capas múltiples de tipo-p, tipo-n y capas intrínsecas 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 se forman primero en forma amorfa, o se convierten a esta forma después de la deposición. Durante la formación, una capa (es decir la capa 33 tipo-n) se adultera a un nivel más elevado que el resto de las capas de tal manera que después de calentar la pila esta capa se cristalizará primero proporcionando la capa de sembrado desde la cual se extenderá la germinación. Opcionalmente se puede proporcionar más de una capa de siembra dentro de la pila, sin embargo esto puede conducir a problemas de límites de grano si no se tiene cuidado. Las propiedades de estas capas de siembra, incluyendo el nivel de adulteración, se seleccionan para estimular la cristalización en estas capas antes de las otras capas en la pila. La figura 7 muestra el inicio de la cristalización en la capa 33 seleccionada. La cristalización se inicia en esta capa y se propaga a las capas adyacentes hasta que la pila entera se cristaliza. La formación de ranuras y la interconexión de las celdas procedería entonces como antes o, también como antes, la formación de ranuras puede ocurrir primero en la secuencia. Refiriéndose a las figuras 8 y 9, se ilustran dos etapas en la elaboración de las celdas solares por un tercer método de acuerdo a la presente invención. En este tercer método los grupos 41, 42, 43, 44, 45 de las capas amorfas 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 se forman, cada grupo por separado desde sus grupos circundantes mediante una capa dieléctrica 71, 72, 73, 74. Esta estructura permite que la cristalización proceda de manera rápida en cada grupo mientras la inclusión de las capas dieléctricas no cristalinas tales como óxido de silicio, nitruro de silicio u oxinitruro de silicio dentro de la pila amorfa mantendrá separadas las diversas regiones de cristalización. Las capas dieléctricas permanecerán sin cristalizar durante el proceso de cristalización debido a la elevada temperatura requerida por estas para cristalizarse. Estas capas dieléctricas forman límites entre cada una de las subregiones en las cuales ocurre la cristalización evitando los defectos cristalográficos tales como límites de grano que pudieran ocurrir si se permitiera que el crecimiento de los cristales de cada subregión incidiera sobre aquellos de otras subregiones. De manera adicional, al adulterar estas capas dieléctricas durante la deposición, puede utilizarse la difusión de los adulterantes de estas capas dieléctricas durante los subsecuente tratamientos del proceso térmico y otros para promover las regiones circundantes del adulterante, dando capas adicionales en la pila y/o reduciendo la recombinación del vehículo junto a la interfaces asociada y a los límites de grano. Se ha mostrado el tratamiento en un ambiente de hidrógeno para acelerar la difusión en las temperaturas de interés . La figura 8 muestra la pila con las capas dieléctricas tales como dióxido de silicio interpuesto entre las regiones seleccionadas por sus propiedades de cristalización. En este caso, la capa de dióxido de silicio se adultera con el adulterante tipo-p en el silicio, tal como boro. La figura 9 muestra La pila de la figura 8 después de la etapa de cristalización y la liberación de los adulterantes desde la capa dieléctrica. Esto puede ser estimulado, por ejemplo mediante el uso de un ambiente de hidrógeno. La formación de ranuras y la conexión de celdas pudiera proceder entonces como antes o, también como antes, la formación de ranuras pudiera ocurrir primero en la secuencia. Se apreciará por aquellas personas expertas en la materia que pueden hacerse numerosas variaciones y/o modificaciones a la invención como se muestra en las modalidades específicas sin apartarse del espíritu o alcance de la invención como se describió ampliamente. Las presentes modalidades son, por lo tanto, consideradas en todos sus aspectos como ilustrativas y no restrictivas. Por ejemplo, aunque las capas en las ilustraciones se muestran planas y de aproximadamente igual grosor esto es por conveniencia y claridad en la descripción de los principios de la invención. Sin embargo se sabe que las ventajas substanciales resultarán a partir de las interfaces estructuradas o preliminares y al diseñar los diferentes grosores dentro de las capas mostradas.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. Un método para elaborar una estructura semiconductora de múltiples capas para una celda solar pluricontactual que incluye las etapas de: formar directa o indirectamente sobre un substrato o superestrato una pluralidad de capas de material semiconductor amorfo para formar una estructura de múltiples capas en donde las capas adyacentes se caracterizan por diferentes niveles de adulteración o tipos de adulterantes; formar una superficie de germinación adyacente a al menos una de las capas amorfas; y procesar la estructura de múltiples capas por calentamiento hasta una temperatura predeterminada para mediante esto hacer la cristalización en fase sólida de las capas amorfas adyacentes a la capa de germinación, la acción de germinación de la cristalización desde la superficie de germinación.
2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de germinación se forma al formar una capa semiconductora separada adyacente a al menos una de las capas amorfas co o una capa de germinación de material semiconductor cristalino o policristalino.
3. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque la capa de germinación cristalina o policristalina se forma al formar una capa semiconductora de material semiconductor amorfo acondicionado para cristalizarse rápidamente, y procesar la estructura de múltiples capas para hacer que la capa de germinación se , cristalice.
4. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la capa de germinación de silicio amorfa está acondicionada para cristalizarse rápidamente por medio de un nivele elevado de adulteración siendo mayor que el de las capas amorfas adyacentes.
5. El método según la reivindicación 4, caracterizado porque el nivel elevado de adulteración se encuentra dentro de 0.1% de la solubilidad del sólido del material semiconductor.
6. El método según la reivindicación 5, caracterizado porque el material semiconductor es silicio y el nivel de adulteración se encuentra en el rango de 5xl017 -3xl021 cm"3 (es decir átomos por centímetro cúbico) .
7. El método según la reivindicación 6, caracterizado porque el nivel elevado de adulteración se encuentra en el rango de 3xl018 -3xl021 cm"3.
8. El método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la superficie de germinación se forma como una primera capa sobre la cual se forman las capas amorfas.
9. El método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la superficie de germinación se forma como una superficie de la capa superior formada sobre las capas amorfas .
10. El método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizado porque la superficie de germinación se forma como una capa intermedia en la formación de las capas amorfas.
11. El método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7 caracterizado porque una pluralidad de capas de germinación se forman como capas amorfas acondicionadas para cristalizarse antes del resto de las capas amorfas, localizándose una capa dieléctrica intermedia a las capas de germinación sucesiva, mediante las cuales se separa la estructura de múltiples capas en grupos de capas, comprendiendo cada grupo de capas una o más capas semiconductoras que definen al menos una unión rectificadora en la estructura terminada.
12. El método según la reivindicación 11, caracterizado porque las superficies de germinación se forman como las primeras capas sobre cada capa dieléctrica y sobre la cual se forman las capas amorfas de los respectivos grupos de capas.
13. El método según la reivindicación 11, caracterizado porque las superficies de germinación se forman como las capas superiores sobre las capas amorfas de los grupos de capas respectivos y sobre las cuales se forma la capa dieléctrica respectiva.
14. El método según la reivindicación 11, caracterizado porque cada una de las superficies de germinación se forma como una capa intermedia de las capas amorfas de un grupo de capas respectivo.
15. El método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material semiconductor es silicio o una aleación de silicio y germanio.
16. El método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporciona una etapa subsecuente de cristalización en fase sólida para hacer que ocurra la cristalización de substancialmente todas las capas de silicio amorfas.
17. Una estructura semiconductora que comprende un substrato o superestrato, una pluralidad de capas amorfas de material semiconductor localizada en el substrato o superestrato o localizada sobre una o más capas intermedias formadas sobre el substrato o superestrato, y una superficie de germinación localizada adyacente a al menos una de las capas amorfas, estando caracterizadas las capas amorfas por las capas adyacentes que tienen diferentes niveles de adulterante o tipos de adulterante.
18. La estructura según la reivindicación 17 caracterizada porque se proporciona una superficie de una capa de germinación separada de material semiconductor cristalino o policristalino localizada adyacente a al menos una de las capas amorfas como la superficie de germinación.
19. La estructura según la reivindicación 17 caracterizada porque se proporciona una superficie de una capa de germinación separada de material semiconductor amorfo acondicionada para cristalizarse rápidamente como la superficie de germinación.
20. La estructura según la reivindicación 19 caracterizada porque la capa de germinación de silicio amorfo está acondicionada para cristalizarse rápidamente por medio de un nivel elevado de adulteración, siendo el nivel elevado de adulteración mayor que el de las capas amorfas adyacentes.
21. la estructura según la reivindicación 20 caracterizada porque el elevado nivel de adulteración se encuentra dentro de 0.1% de la solubilidad del sólido del material semiconductor.
22. La estructura según la reivindicación 21 caracterizada porque el material semiconductor es silicio y el nivel de adulteración se encuentra en el rango de 5xl017 -3xl021 cm"3 (es decir átomos por centímetro cúbico) .
23. La estructura según la reivindicación 22 caracterizada porque el nivel elevado de adulteración se encuentra en el rango de 3xl018 -3xl021 cm"3.
24. La estructura según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23 caracterizada porque se proporciona la superficie de germinación como una superficie subyacente sobre la cual se localizan las capas amorfas .
25. La estructura según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23 caracterizada porque se proporciona la superficie de germinación como una superficie superior localizada sobre las capas amorfas.
26. La estructura según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 23 caracterizada porque se proporciona la superficie de germinación como una capa intermedia en la estructura de las capas amorfas.
27. La estructura según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 19 a 23 caracterizada porque se proporciona una pluralidad de capas de germinación como capas amorfas acondicionadas para cristalizarse antes del resto de las capas amorfas, estando la capa dieléctrica localizada intermedia a las capas de germinación sucesivas, separando mediante esto la estructura de múltiples capas en grupos de capas, comprendiendo cada grupo de capas una o más capas semiconductoras que definen al menos una unión rectificadora en la estructura terminada.
28. El método según la reivindicación 27, caracterizado porque las capas amorfas acondicionadas se localizan como las capas inferiores inmediatamente adyacentes a cada capa dieléctrica y sobre las cuales se localizan las capas amorfas restantes de los grupos de capas respectivos.
29. El método según la reivindicación 27, caracterizado porque las capas amorfas acondicionadas se localizan como las capas superiores inmediatamente adyacentes a cada capa dieléctrica y bajo las cuales se localizan las capas amorfas restantes de los grupos de capas respectivos.
30. El método según la reivindicación 27, caracterizado porque las capas amorfas acondicionadas se localizan como una capas intermedia de las capas amorfas de un grupo de capas respectivo.
31. La estructura según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 30, caracterizada porque el material semiconductor es silicio o una aleación de silicio y germanio.
32. Un dispositivo semiconductor formado al aplicar la cristalización en fase sólida a la estructura según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 17 a 31.
33. Un dispositivo semiconductor formado por el método según se reivindicó en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.