RU2417481C2

RU2417481C2 - Photo electric converter (versions) and method of its fabrication (versions)

Info

Publication number: RU2417481C2
Application number: RU2009104783/28A
Authority: RU
Inventors: Виталий Викторович Заддэ (RU); Виталий Викторович Заддэ; Дмитрий Семенович Стребков (RU); Дмитрий Семенович Стребков
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2011-04-27
Also published as: RU2009104783A

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: semiconductor photo converter comprises sections with n+-p or (p+-n) junction and n+ or (p+) layers completely covered by metal contacts, and p- or n-conductivity basic region on photo sensitive surface with applied passivating clarifying film. N+-p or (p+-n) junction represents a hetero junction with wide-band n+ or (p+) layer and has multiple intermittent sections with 0.1-30 mcm width. 10-300 mcm-wide gaps between micro sections comprise basic region with the rate of surface recombination below 200 cm/s. Note here that distance between n+-p (p+-n) junction levels and photo sensitive surface does not exceed 50 mcm while micro section width is smaller than said gaps, at least, 10 times. Invention covers also one more version of photo converter design and two versions of its fabrication. ^ EFFECT: higher efficiency and reduced production costs. ^ 28 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области конструкции и технологии изготовления оптоэлектронных приборов, а именно полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей (ФП).The invention relates to the field of design and manufacturing technology of optoelectronic devices, namely semiconductor photoelectric converters (FP).

Известна конструкция и способ изготовления кремниевых ФП в виде диодной структуры с p-n-переходом на всей рабочей поверхности, токосъемными металлическими контактами к легированному слою в форме гребенки, сплошным тыльным контактом и антиотражающим покрытием на лицевой (рабочей) стороне (книга «Полупроводниковые фотопреобразователи» Васильев A.M., Ландсман А.П. - М.: Советское Радио, 1971 г.). Процесс изготовления ФП основан на диффузионном легировании рабочей поверхности фосфором, химическом осаждении никелевого контакта, избирательном травлении контактного рисунка и нанесении антиотражающего покрытия. Недостатком получаемых ФП является сравнительно большая глубина p-n-перехода и, как следствие, невысокое значение их кпд.A known design and method of manufacturing silicon phase transitions in the form of a diode structure with a pn junction on the entire working surface, current collector metal contacts to the doped layer in the form of a comb, a solid back contact and an antireflection coating on the front (working) side (book "Semiconductor photoconverters" Vasiliev AM , Landsman A.P. - M .: Soviet Radio, 1971). The FP manufacturing process is based on the diffusion alloying of the working surface with phosphorus, chemical deposition of the nickel contact, selective etching of the contact pattern and the application of an antireflection coating. The disadvantage of the resulting phase transitions is the relatively large p-n junction depth and, as a consequence, their low efficiency.

Известна конструкция и способ изготовления кремниевых ФП с мелкозалегающим p-n-переходом на большей части рабочей поверхности и глубоким p-n-переходом под металлическими контактами на рабочей поверхности (Green M.A., Blakers A.W. et al. Improvements in flat-plate and concentrator silicon solar cell efficiency // 19th IEEE Photovolt. Spec. Conf., New Orleans, 1987. - P.49-52). Процесс изготовления включает проведение следующих операций на рабочей поверхности: диффузионное легирование на глубину менее 0,5 мкм, термическое окисление, лазерное скрайбирование канавок, химическое травление кремния в канавках, диффузионное легирование поверхности канавок на глубину более 1 мкм и электрохимическое осаждение никеля и меди в канавки. Недостатком получаемых ФП является поглощение коротковолновой части падающего излучения легированным слоем, имеющим низкий коэффициент собирания носителей тока к p-n-переходу и, как следствие, недостаточно высокое кпд ФП.A known design and method of manufacturing silicon phase transitions with a shallow pn junction on most of the working surface and a deep pn junction under the metal contacts on the work surface (Green MA, Blakers AW et al. Improvements in flat-plate and concentrator silicon solar cell efficiency // 19th IEEE Photovolt. Spec. Conf., New Orleans, 1987 .-- P.49-52). The manufacturing process includes the following operations on the working surface: diffusion alloying to a depth of less than 0.5 microns, thermal oxidation, laser scribing of grooves, chemical etching of silicon in the grooves, diffusion alloying of the surface of the grooves to a depth of more than 1 micron, and electrochemical deposition of nickel and copper into the grooves . The disadvantage of the obtained phase transitions is the absorption of the short-wavelength part of the incident radiation by the doped layer, which has a low carrier collection coefficient for the pn junction and, as a consequence, the low efficiency of the phase transition.

Известна конструкция и способ изготовления ФП с пассивирующей антиотражающей (просветляющей) пленкой на фоточувствительной поверхности, свободной от легированных слоев и контактов, которые создаются на тыльной стороне в виде чередующихся, сильно легированных областей, образующих p-n-переходы и изотипные переходы (Sinton R.A., Swanson R.M. An optimization study of Si point-contact concentrator solar cell // 19^th IEEE Photovolt. Spec. Conf., New Orleans, 1987. N.Y., 1987. - P.1201-1208.). Недостатком этих ФП является необходимость неоднократного проведения операций фотолитографического травления с совмещением рисунка шаблона, что усложняет процесс изготовления и повышает стоимость ФП.A known design and method of manufacturing a phase transition with a passivating antireflection (antireflection) film on a photosensitive surface free of doped layers and contacts that are created on the back in the form of alternating, heavily doped regions forming pn junctions and isotype junctions (Sinton RA, Swanson RM An optimization study of Si point-contact concentrator solar cell // 19 ^th IEEE Photovolt. Spec. Conf., New Orleans, 1987. NY, 1987. - P.1201-1208.). The disadvantage of these FPs is the need for repeated photolithographic etching operations with the combination of the pattern, which complicates the manufacturing process and increases the cost of the FP.

Известна конструкция и способ изготовления ФП из кремния с гетеропереходом на лицевой стороне и изотипном гетеропереходом на обратной стороне (Kanno H. at ol. Over 22% efficient HIT solar cell // 23^rd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1-5 September 2008, Valencia. Spain, p.1136-1139.). Широкозонные слои из аморфного кремния наносят на пластины кремния из паровой фазы активированной плазменным разрядом. Сверху наносят прозрачную электропроводящую просветляющую пленку и сетчатые токосъемные контакты. Недостатком этих ФП является не фотоактивное поглощение излучения в широкозонных слоях, что снижает величину фототока и кпд ФП.A known design and method for manufacturing FP from silicon with a heterojunction on the front side and an isotype heterojunction on the back side (Kanno H. at ol. Over 22% efficient HIT solar cell // 23 ^rd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 1-5 September 2008, Valencia . Spain, p.1136-1139.). Wide-gap layers of amorphous silicon are applied to silicon wafers from a vapor phase activated by a plasma discharge. A transparent electrically conductive antireflection film and mesh current-collecting contacts are applied from above. The disadvantage of these phase transitions is the non-photoactive absorption of radiation in wide-gap layers, which reduces the photocurrent and the efficiency of the phase transition.

В качестве прототипа принята конструкция и способ изготовления ФП (патент РФ №2331139) с двухсторонней фоточувствительной рабочей поверхностью с диодной n⁺-p-p⁺структурой, у которого конфигурация и площадь контактов на тыльной стороне совпадают в плане и не превышают 10% общей площади, а толщина фотопреобразователя соизмерима с диффузионной длиной неосновных носителей тока в базовой области, диодные структуры выполнены в виде отдельных скоммутированных контактами участков, совмещены в плане на рабочей и тыльной поверхности с участками, на которые нанесены контакты, расстояние между отдельными соседними участками с n-p (p⁺-n) переходами на рабочей поверхности не превышает удвоенную диффузионную длину неосновных носителей тока в базовой области и на рабочей поверхности, свободной от n⁺-p (p⁺-n) перехода, расположена пассивирующая, антиотражающая пленка.As a prototype, a design and a method for manufacturing an FP (RF patent No. 2331139) with a two-sided photosensitive working surface with a diode n ⁺ -pp ⁺ structure, in which the configuration and contact area on the back side are identical in plan and do not exceed 10% of the total area, was adopted, and the thickness of the photoconverter is commensurate with the diffusion length of minority current carriers in the base region, diode structures are made in the form of separate sections connected by contacts, combined in plan on the working and back surfaces with sections on which matured applied contacts, the distance between the individual adjacent portions with np (p ⁺ -n) transitions to the working surface is less than twice the diffusion length of minority carriers in the base region and on a work surface, free from n ^⁺ -p (p ⁺ -n) transition , is a passivating, antireflection film.

Недостатком прототипа являются повышенные потери на сопротивлении металлических контактов и недостаточно высокое значение напряжения на р-п-переходе, что снижает величину кпд, а также необходимость использования при изготовлении высоких температур и дорогостоящего кремния высокой степени чистоты, который должен иметь большую величину диффузионной длины неосновных носителей тока.The disadvantage of the prototype is the increased loss on the resistance of the metal contacts and the insufficiently high value of the voltage at the pn junction, which reduces the efficiency, as well as the need to use in the manufacture of high temperatures and expensive silicon with a high degree of purity, which should have a large diffusion length of minority carriers current.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение кпд и снижение стоимости изготовления ФП.The task of the invention is to increase the efficiency and reduce the cost of manufacturing FP.

Технический результат достигается тем, что в полупроводниковом фотопреобразователе, содержащем участки с n⁺-p или (p⁺-n) переходом и слоями n⁺или (p⁺), полностью покрытые металлическими контактами, а на фоточувствительной поверхности базовую область p- или n-типа проводимости с нанесенной пассивирующей просветляющей пленкой, n⁺-p или (p⁺-n) переход выполнен в виде гетероперехода с широкозонным n⁺или (p⁺) слоем и имеет множество периодически повторяющихся микроучастков шириной 0,1-30 мкм, промежутки между микроучастками 10-300 мкм содержат базовую область со скоростью поверхностной рекомбинации ниже 200 см/с, при этом расстояние между уровнями расположения n⁺-p (p⁺-n) перехода и фоточувствительной поверхностью не превышает 50 мкм, а ширина микроучастков меньше промежутков по меньшей мере в 10 раз.The technical result is achieved by the fact that in a semiconductor photoconverter containing regions with an n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction and layers of n ⁺ or (p ⁺ ), completely covered with metal contacts, and on the photosensitive surface, the base region is p- or n -type of conductivity coated with a passivating antireflection film, the n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction is made in the form of a heterojunction with a wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer and has many periodically repeating microregions 0.1-30 μm wide, gaps between micro-sections 10-300 microns contain the base a region with a surface recombination rate lower than 200 cm / s, while the distance between the levels of the n ⁺ -p (p ⁺ -n) junction and the photosensitive surface does not exceed 50 μm, and the width of the micro-sections is less than the intervals by at least 10 times.

В варианте конструкции полупроводникового фотопреобразователя с двумя фоточувствительными сторонами, содержащего участки диодных структур с n⁺-p или (p⁺-n) переходом на одной стороне и изотипным p-p⁺или (n-n⁺) переходом на другой стороне со слоями n⁺или (p⁺), полностью покрытыми металлическими контактами, и базовую область p- или n-типа проводимости с нанесенной на ней пассивирующей просветляющей пленкой, n⁺-p или (p⁺-n) переход диодной структуры на одной стороне и изотипный p-p⁺(n-n⁺) переход на противоположной стороне, выполнены в виде гетероперехода с широкозонным n⁺или (p⁺) слоем и имеют множество периодически повторяющихся микроучастков диодных структур шириной 0,1-30 мкм, промежутки между микроучастками 10-300 мкм содержат базовую область со скоростью поверхностной рекомбинации ниже 200 см/с, при этом расстояние от уровня расположения n⁺-p (p⁺-n) перехода и изотипного p-p⁺(n-n⁺) перехода диодных структур до фоточувствительной поверхности не превышает 50 мкм. а ширина микроучастков меньше промежутков по меньшей мере в 10 раз.In a design variant of a semiconductor photoconverter with two photosensitive sides, containing sections of diode structures with an n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction on one side and an isotype pp ⁺ or (nn ⁺ ) junction on the other side with n ⁺ or (p layers ⁺ ), completely coated with metal contacts, and the p- or n-type base region with a passivating antireflection film deposited on it, n ⁺ -p or (p ⁺ -n) transition of the diode structure on one side and isotype pp ⁺ (nn ⁺ ) the transition on the opposite side, made in the form of a heteroper ode with wide-or n ⁺ (p ⁺⁾ layer and has a plurality of periodically repeating microparts diode structures width of 0.1-30 microns, intervals between 10-300 microns microportions contain the base region from the surface recombination velocity less than 200 cm / s, the distance from the location level of the n ⁺ -p (p ⁺ -n) junction and the isotypic pp ⁺ (nn ⁺ ) junction of the diode structures to the photosensitive surface, it does not exceed 50 μm. and the width of the micro-sections is less than the intervals of at least 10 times.

Дополнительное повышение кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что базовая область выполнена из кремния или германия с металлическими контактами в качестве верхнего слоя из алюминия, меди или никеля толщиной свыше 0,5 мкм, а свободная от n⁺-p (p⁺-n) переходов и изотипных p-p⁺(n-n⁺) переходов фоточувствительная поверхность базовой области текстурирована и покрыта пассивирующей антиотражающей пленкой на основе нитрида кремния, легированной водородом.An additional increase in the efficiency of the semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the base region is made of silicon or germanium with metal contacts as the upper layer of aluminum, copper or nickel with a thickness of more than 0.5 μm, and free from n ⁺ -p (p ⁺ -n) junctions and isotypic pp ⁺ (nn ⁺ ) transitions, the photosensitive surface of the base region is textured and coated with a passive antireflection film based on silicon nitride doped with hydrogen.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что широкозонный п⁺или (р⁺) слой выполнен из легированной донорной или акцепторной примесями пленки аморфного или микрокристаллического кремния или карбида кремния с подслоем туннельно-тонкой пленки собственной проводимости.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the wide-gap p ⁺ or (p ⁺ ) layer is made of an amorphous or microcrystalline silicon or silicon carbide doped donor or acceptor impurity film with a sublayer of a tunnel-thin intrinsically conductive film.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что базовая область выполнена из кремния с поликристаллической структурой с размерами зерен, превышающими ширину промежутков между микроучастками не менее 10 раз.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the base region is made of silicon with a polycrystalline structure with grain sizes exceeding the width of the gaps between the microparticles by at least 10 times.

Еще большее снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что базовая область выполнена из пленки кремния толщиной 1-30 мкм.An even greater reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the base region is made of a silicon film with a thickness of 1-30 microns.

Повышение кпд при использовании концентрированного солнечного излучения достигается тем, что базовая область выполнена в виде узкой полосы, ширина которой много меньше ее длины и микроучастки направлены поперек полосы.The increase in efficiency when using concentrated solar radiation is achieved by the fact that the base region is made in the form of a narrow strip, the width of which is much less than its length and the microareas are directed across the strip.

Стабилизация высокого кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что пассивирующая антиотражающая пленка содержит защитную прозрачную пленку толщиной более 0,1 мкм.The stabilization of the high efficiency semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the passivating antireflection film contains a protective transparent film with a thickness of more than 0.1 microns.

В способе изготовления полупроводникового фотопреобразователя, включающем химическое травление и очистку поверхности базовой области, нанесение широкозонных n⁺или (p⁺) слоев, легированных донорной и акцепторной примесями, нанесение контактов в форме сетки и создание на поверхности базовой области пассивирующей, антиотражающей пленки, широкозонные слои наносят толщиной более 0,2 мкм, покрывают эти слои металлическими контактами из алюминия, меди или никеля, формируют контактную сетку, в промежутках контактной сетки химическим путем травят поверхность до базовой области, наносят пассивирующую просветляющую пленку, например, на основе нитрида кремния, легированного водородом, и наносят прозрачную защитную пленку, например двуокись кремния.In a method for manufacturing a semiconductor photoconverter, including chemical etching and cleaning the surface of the base region, applying wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers doped with donor and acceptor impurities, applying contacts in the form of a grid and creating passivating, antireflective films on the surface of the base region, wide-gap layers deposited with a thickness of more than 0.2 μm, cover these layers with metal contacts of aluminum, copper or nickel, form a contact network, in the intervals of the contact network by chemical means the surface to the base region, a passivating antireflection film is applied, for example, based on silicon nitride doped with hydrogen, and a transparent protective film, for example, silicon dioxide, is applied.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что рисунок металлической контактной сетки формируют из пленки фоторезиста методом импринт-литографии.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that a metal contact grid pattern is formed from a photoresist film by imprint lithography.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что металлическую контактную сетку формируют методом лазерного гравирования.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the metal contact grid is formed by laser engraving.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что металлическую контактную сетку формируют методом механического фрезерования.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that a metal contact grid is formed by mechanical milling.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что металлическую контактную сетку формируют методом аэрозольной струйной печати металлосодержащей пасты толщиной свыше 1 мкм с последующим вжиганием контакта.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the metal contact grid is formed by the method of aerosol inkjet printing of metal-containing paste with a thickness of more than 1 μm, followed by burning contact.

Дополнительное уменьшение вредных отходов при изготовлении полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что химическую обработку поверхности выполняют плазмохимическим путем.An additional reduction of harmful waste in the manufacture of a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the chemical surface treatment is performed by a plasma-chemical method.

Дополнительное увеличение кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что при химической обработке поверхности базовой области выполняют текстурирование поверхности.An additional increase in the efficiency of the semiconductor photoconverter is achieved by the fact that during the chemical treatment of the surface of the base region, surface texturing is performed.

Дополнительное увеличение кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что пассивирующую пленку на основе окиси кремния или нитрида кремния создают атомно-слоевым осаждением.An additional increase in the efficiency of the semiconductor photoconverter is achieved by the fact that a passivating film based on silicon oxide or silicon nitride is created by atomic layer deposition.

В варианте способа изготовления полупроводникового фотопреобразователя, включающего химическое травление и очистку поверхности базовой области, нанесение широкозонных n⁺или (p⁺) слоев, легированных донорной и акцепторной примесями, нанесение контактов в форме сетки и создание на поверхности базовой области пассивирующей антиотражающей пленки, пассивирующую антиотражающую пленку на основе окиси кремния или нитрида кремния, наносят после химического травления и очистки поверхности базовой области при температуре 200-850°С, покрывают упомянутую пленку защитным слоем, создают в пленке и защитном слое окна в форме контактной сетки наносят широкозонные n⁺ или (p⁺) слои при температуре ниже 300°С и всю поверхность окон покрывают металлическим контактом с верхним слоем из алюминия, меди или серебра.In a variant of the method of manufacturing a semiconductor photoconverter, including chemical etching and cleaning the surface of the base region, applying wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers doped with donor and acceptor impurities, applying contacts in the form of a grid and creating a passivating antireflection film on the surface of the base region, passivating antireflection a film based on silicon oxide or silicon nitride, is applied after chemical etching and cleaning the surface of the base region at a temperature of 200-850 ° C, omyanutuyu film protective layer in the film and create a protective layer box shaped contact grid is applied or wide-gap n ⁺ (p ⁺⁾ layer at a temperature below 300 ° C and cover the entire surface of the windows to metal contact with the top layer of aluminum, copper or silver.

Дополнительное увеличение кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что пассивирующую антиотражающую пленку на основе окиси кремния или нитрида кремния создают атомно-слоевым осаждением.An additional increase in the efficiency of the semiconductor photoconverter is achieved by the fact that a passivating antireflection film based on silicon oxide or silicon nitride is created by atomic layer deposition.

Дополнительное повышение кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что при химическом травлении выполняют текстурирование поверхности.An additional increase in the efficiency of the semiconductor photoconverter is achieved by the fact that, during chemical etching, surface texturing is performed.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что окна контактной сетки формируют из пленки фоторезиста методом импринт-литографии.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the contact grid windows are formed from a photoresist film by imprint-lithography.

Дополнительное снижение себестоимости изготовления полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что окна контактной сетки формируют методом лазерного гравирования.An additional reduction in the cost of manufacturing a semiconductor photoconverter is achieved by the fact that the contact grid windows are formed by laser engraving.

Дополнительное повышение кпд полупроводникового фотопреобразователя достигается тем, что широкозонные n⁺или (p⁺) слои наносят плазмохимическим методом.An additional increase in the efficiency of the semiconductor photoconverter is achieved by the fact that wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers are deposited by the plasma-chemical method.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-6, где на фиг.1 и 3 в сечении показаны основные элементы конструкции двух вариантов ФП, имеющих одну фоточувствительную поверхность с изотипным гетеропереходом по всей тыльной поверхности; на фиг.2 и 4 представлены основные элементы конструкции двух вариантов ФП с фоточувствительной поверхностью на двух сторонах; на фиг.5 - фрагменты сечения фоточувствительной поверхности ФП из текстурированного кремния, на фиг.6 - вид фоточувствительной стороны ФП для концентрированного излучения.The invention is illustrated in figures 1-6, where in figures 1 and 3 in cross section shows the main structural elements of two variants of AF having one photosensitive surface with an isotype heterojunction across the back surface; figure 2 and 4 presents the basic structural elements of two variants of the FP with a photosensitive surface on two sides; figure 5 - fragments of the cross section of the photosensitive surface of the AF of textured silicon, figure 6 is a view of the photosensitive side of the AF for concentrated radiation.

На фиг.1-6 ФП состоят из кристаллического полупроводника с базовой областью l, n⁺-p или (p⁺-n) гетероперехода 2, изотипного p⁺-p или (n⁺-n) гетероперехода 3, широкозонных n⁺или (p⁺) слоев 4, металлических контактов 5 к широкозонным n⁺или (p⁺) слоям. Металлические контакты 5 поверх n⁺-p или (p⁺-n) гетеропереходов 2 выполнены в виде множества периодически повторяющихся микроучастков шириной l=0,1-30 мкм, промежутки между микроучастками шириной L=10-300 мкм содержат базовую область l со скоростью поверхностной рекомбинации ниже 100 см/с, при этом расстояние h₁ между уровнями расположения n⁺-p или (p⁺-n) гетероперехода 2 и фоточувствительной поверхностью 6 не превышает 50 мкм. Суммарная величина L+h₁ не превышает диффузионную длину неосновных носителей тока L_n или L_p в любом участке базовой области.1-6, the phase transitions consist of a crystalline semiconductor with a base region l, n ⁺ -p or (p ⁺ -n) heterojunction 2, isotype p ⁺ -p or (n ⁺ -n) heterojunction 3, wide-gap n ⁺ or ( p ⁺ ) layers 4, metal contacts 5 to wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers. The metal contacts 5 on top of the n ⁺ -p or (p ⁺ -n) heterojunctions 2 are made in the form of a plurality of periodically repeating microregions of width l = 0.1-30 microns, the gaps between the microregions of width L = 10-300 microns contain a base region l with a speed surface recombination below 100 cm / s, while the distance h ₁ between the levels of the location n ⁺ -p or (p ⁺ -n) heterojunction 2 and the photosensitive surface 6 does not exceed 50 microns. The total value of L + h ₁ does not exceed the diffusion length of minority current carriers L _n or L _p in any part of the base region.

Низкая скорость поверхностной рекомбинации на фоточувствительной поверхности 6 достигается с помощью пассивирующей антиотражающей пленки 7 из окиси или нитрида кремния. Для стабилизации свойств поверхности базовой области 1 пленка 7 покрыта достаточно толстым (более 0,1 мкм) прозрачным слоем 8, например, из двуокиси кремния или кремнеорганики.A low surface recombination rate on the photosensitive surface 6 is achieved using a passivating antireflection film 7 of silicon oxide or nitride. To stabilize the surface properties of the base region 1, the film 7 is coated with a sufficiently thick (more than 0.1 μm) transparent layer 8, for example, of silicon dioxide or organosilicon.

ФП на фиг.2 и 4 обладают фоточувствительными поверхностями на двух сторонах. Это достигается тем, что конфигурация и площадь контактов 5 на обеих сторонах совпадают в плане между собой и с конфигурацией и площадью участков с широкозонными n⁺или (p⁺) слоями 4 поверх p⁺-n или (n⁺-p) гетеропереходов 2 и изотипных p-p⁺или (n⁺-n) гетеропереходов 3. Металлические контакты 5 поверх широкозонных n⁺или (p⁺) слоев 4 выполнены в виде множества периодически повторяющихся микроучастков шириной l=0,1-30 мкм, промежутки между микроучастками шириной L=10-300 мкм содержат базовую область 1 со скоростью поверхностной рекомбинации ниже 100 см/с. Низкая скорость поверхностной рекомбинации на фоточувствительной поверхности 6 достигается с помощью пассивирующей антиотражающей пленки 7 из окиси или нитрида кремния. При этом расстояние h₁ и h₂ от уровней расположения p⁺-n или (n⁺-p) гетероперехода 2 и изотипного p-p⁺(n⁺-n) гетероперехода 3 до фоточувствительной поверхности 6 не превышает 50 мкм. Толщина базовой области 1 не превышает диффузионную длину электронов L_n в базовой области 1 p-типа или диффузионную длину дырок L_p в базовой области 1 п-типа, а суммы величин L+h₁ и L+h₂ не превышают диффузионную длину неосновных носителей тока L_n или L_p в любом участке базовой области. В случае снижения диффузионной длины неосновных носителей тока L_n или L_pв любом из объемов базовой области это сопровождается соответствующим уменьшением величин L, h₁, h₂ и l.The FPs in FIGS. 2 and 4 have photosensitive surfaces on two sides. This is achieved by the fact that the configuration and contact area 5 on both sides coincide in plan with each other and with the configuration and area of areas with wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers 4 on top of p ⁺ -n or (n ⁺ -p) heterojunctions 2 and isotypic pp ⁺ or (n ⁺ -n) heterojunctions 3. The metal contacts 5 over the wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers 4 are made in the form of a plurality of periodically repeating microregions with a width of l = 0.1-30 μm, the gaps between microsections of a width of L = 10-300 μm contain base region 1 with a surface recombination rate below 100 cm / s. A low surface recombination rate on the photosensitive surface 6 is achieved using a passivating antireflection film 7 of silicon oxide or nitride. The distance h ₁ and h ₂ from the location levels of p ⁺ -n or (n ⁺ -p) heterojunction 2 and the isotypic pp ⁺ (n ⁺ -n) heterojunction 3 to the photosensitive surface 6 does not exceed 50 μm. The thickness of the base region 1 does not exceed the diffusion length of electrons L _n in the p-type base region 1 or the hole diffusion length L _p in the p-type base region 1, and the sums of L + h ₁ and L + h ₂ do not exceed the diffusion length of minority carriers current L _n or L _p in any part of the base region. In the case of reducing the diffusion length of minority current carriers L _n or L _p in any of the volumes of the base region, this is accompanied by a corresponding decrease in the values of L, h ₁ , h ₂ and l.

ФП на фиг.5 отличается формированием на фоточувствительной поверхности 6 базовой области 1 текстуры, что повышает кпд ФП. Нанесенные пассивирущая антиотражающая пленка 7 и защитный слой 8 повторяют рельеф текстуры.The phase transition in figure 5 is characterized by the formation on the photosensitive surface 6 of the base region 1 texture, which increases the efficiency of the phase transition. The applied passivating antireflection film 7 and the protective layer 8 repeat the texture relief.

Для эффективной работы в условиях концентрированного светового излучения ФП на фиг.6 выполнен в виде узкой полосы, где микроучастки шириной l с промежутком L расположены поперек полосы.For efficient operation in conditions of concentrated light radiation, the phase transition in Fig. 6 is made in the form of a narrow strip, where microsections of width l with a gap L are located across the strip.

Примеры изготовления ФП.Examples of manufacturing FP.

Пример 1. При изготовлении ФП, соответствующих фиг.1 и 2, используются пластины из моно- или мультикристаллического кремния или германия толщиной 200-300 мкм р- или п-типа проводимости с диффузионной длиной в базовой области не менее 200 мкм. Осаждением из паровой фазы инициированном плазменным разрядом или методом молекулярной эпитаксии наносят широкозонные слои из аморфного или микрокристаллического кремния на обе стороны пластины кремния. Для образования p⁺-n или (n⁺-p) гетероперехода с одной стороны и изотипного p-p⁺(n⁺-n) гетероперехода на другой стороне вначале создают нелегированный туннельно-тонкий слой аморфного кремния собственной проводимости толщиной около 4 нм, а затем сильно легированный широкозонный n⁺или (p⁺) слой толщиной свыше 0,5 мкм. На обе стороны наносят сплошной слой контакта с верхним слоем из алюминия, меди или никеля толщиной более 0,5 мкм. С фоточувствительной стороны с помощью приемов фотолитографии, а для размеров микроучастков ниже 1 мкм с применением импринт-литографии избирательно стравливают слои контакта и широкозонные n⁺или (p⁺) слои кремния, создавая множество чередующихся микроучастков шириной 5-10 мкм с промежутками размером 100-150 мкм. Плазмохимическим травлением создают текстурированную поверхность (см. фиг.5, область а]). При этом суммарные толщины широкозонных n⁺или (p⁺) слоев и травления базовой области кремния таковы, что расстояние от уровня расположения n⁺-p (p⁺-n) гетероперехода и изотипного p-p⁺(n⁺-n) гетероперехода (см. фиг.2) до фоточувствительной поверхности не превышает 50 мкм. Для снижения скорости поверхностной рекомбинации ниже 100 см/с на фоточувствительную поверхность базовой области наносят пассивирующую антиотражающую пленку, например, на основе нитрида кремния, легированного водородом, а сверху покрывают прозрачной защитной пленкой, например двуокисью кремния или кремний полимером. В результате получаются ФП с кпд выше 20% с повышенной до 680 мВ величиной фото-эдс.Example 1. In the manufacture of phase transitions corresponding to FIGS. 1 and 2, wafers of mono- or multicrystalline silicon or germanium with a thickness of 200-300 μm of p- or p-type conductivity with a diffusion length in the base region of at least 200 μm are used. Wide-area layers of amorphous or microcrystalline silicon are applied to vapor deposition initiated by a plasma discharge or by the method of molecular epitaxy on both sides of a silicon wafer. To form a p ⁺ -n or (n ⁺ -p) heterojunction on one side and an isotypic pp ⁺ (n ⁺ -n) heterojunction on the other side, an undoped tunnel-thin layer of intrinsic conductive silicon thin layer is first created with a thickness of about 4 nm, and then strongly doped wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer with a thickness of more than 0.5 microns. A continuous layer of contact with an upper layer of aluminum, copper or nickel with a thickness of more than 0.5 microns is applied on both sides. On the photosensitive side, using photolithography techniques, and for micro-site sizes below 1 μm using imprint lithography, selectively etch contact layers and wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) silicon layers, creating many alternating micro-sites with a width of 5-10 microns with gaps of 100- 150 microns. Plasma-chemical etching create a textured surface (see figure 5, region a]). In this case, the total thicknesses of wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers and etching of the silicon base region are such that the distance from the location of the n ⁺ -p (p ⁺ -n) heterojunction and the isotype pp ⁺ (n ⁺ -n) heterojunction (see figure 2) to a photosensitive surface does not exceed 50 microns. To reduce the surface recombination rate below 100 cm / s, a passivating antireflection film, for example, based on silicon nitride doped with hydrogen, is applied to the photosensitive surface of the base region, and the top is coated with a transparent protective film, for example, silicon dioxide or silicon polymer. The result is a phase transition with an efficiency above 20% with an increased photo-emf value up to 680 mV.

Пример 2. При изготовлении ФП, соответствующих фиг.3 и 4, используются пластины из моно- или мультикристаллического кремния толщиной 200-300 мкм p- или п-типа проводимости с диффузионной длиной в базовой области не менее 200 мкм. Поверхность кремния травят для удаления механически нарушенного слоя и создания текстуры. С фточувствительной стороны с помощью активации плазменным разрядом и нагревания до температуры 250-850°С наносят пассивирующую антиотражающую пленку, например, на основе нитрида кремния, легированного водородом, а сверху покрывают защитной легко растворимой пленкой, например двуокисью германия толщиной свыше 0,1 мкм. Лазерной гравировкой прорезают вышеуказанные пленки на поверхности кремния и создают в базовой области множество чередующихся канавок (микроучастков) шириной 5-15 мкм, глубиной около 10 мкм с промежутками 100-150 мкм. Стенки канавок травят химически и очищают, далее осаждением из паровой фазы, инициированной плазменным разрядом, или методом молекулярной эпитаксии наносят широкозонные слои из аморфного или микрокристаллического кремния на обе стороны пластины кремния. Для образования p⁺-n или (n⁺-p) гетероперехода с одной стороны и изотипного p-p⁺(n⁺-n) гетероперехода на другой стороне вначале создают нелегированный туннельно-тонкий слой аморфного кремния собственной проводимости толщиной около 4 нм, а затем сильно легированный широкозонный n⁺или (p⁺) слой толщиной свыше 0,5 мкм. При этом суммарные толщины лазерного гравирования, травления и нанесения широкозонных n⁺или (p⁺) слоев аморфного кремния таковы, что расстояние между уровнями расположения n⁺-p (p⁺-n) перехода и изотипного p-p⁺(n⁺-n) перехода (см. фиг.4) и фоточувствительной поверхностью не превышает 50 мкм. Травлением пленки двуокиси германия удаляют широкозонные n⁺или (p⁺) слои из промежутков диодных структур и на микроучастки широкозонных n⁺или (p⁺) слоев избирательно наносят металлические контакты с верхним слоем из алюминия, меди или серебра толщиной более 0,5 мкм. В результате получаются ФП с кпд выше 20% с повышенным до 700 мВ значением фото-эдс.Example 2. In the manufacture of phase transitions corresponding to FIGS. 3 and 4, wafers of mono- or multicrystalline silicon with a thickness of 200-300 μm of p- or p-type conductivity with a diffusion length in the base region of at least 200 μm are used. The silicon surface is etched to remove a mechanically damaged layer and create a texture. On the photosensitive side, by activating by a plasma discharge and heating to a temperature of 250-850 ° C, a passivating antireflection film is applied, for example, based on silicon nitride doped with hydrogen, and coated with a protective easily soluble film, for example, germanium dioxide with a thickness of more than 0.1 μm. The above films are cut by laser engraving on the silicon surface and a plurality of alternating grooves (microsites) of 5-15 microns wide, about 10 microns deep with intervals of 100-150 microns is created in the base region. The walls of the grooves are chemically etched and cleaned, then wide-gap layers of amorphous or microcrystalline silicon are applied to both sides of the silicon wafer by vapor deposition initiated by a plasma discharge or by molecular epitaxy. To form a p ⁺ -n or (n ⁺ -p) heterojunction on one side and an isotypic pp ⁺ (n ⁺ -n) heterojunction on the other side, an undoped tunnel-thin layer of intrinsic conductive silicon thin layer is first created with a thickness of about 4 nm, and then strongly doped wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer with a thickness of more than 0.5 microns. In this case, the total thicknesses of laser engraving, etching and deposition of wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers of amorphous silicon are such that the distance between the location levels of the n ⁺ -p (p ⁺ -n) junction and the isotype pp ⁺ (n ⁺ -n) junction (see figure 4) and a photosensitive surface does not exceed 50 microns. By etching a film of germanium dioxide, wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers are removed from the gaps of the diode structures and metal contacts with an aluminum, copper or silver top layer more than 0.5 μm thick are selectively applied to the microareas of wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers. The result is a phase transition with an efficiency above 20% with an increased photo-emf to 700 mV.

В обоих примерах изготовления выход p-n гетероперехода на поверхность защищается пассивирующей просветляющей пленкой.In both manufacturing examples, the yield of the pn heterojunction to the surface is protected by a passivating antireflection film.

Аналогично аморфному кремнию гетеропереходы на кремнии можно создавать с помощью нанесения слоев аморфного или микрокристаллического карбида кремния.Like amorphous silicon, heterojunctions on silicon can be created by applying layers of amorphous or microcrystalline silicon carbide.

В случае использования базовой области из кристаллического германия в примерах 1 и 2 гетереопереход получают путем эпитаксиального осаждения широкозонной кристаллической пленки арсенида галлия толщиной свыше 0,5 мкм. В результате получается ФП с более широкой, чем у кремния областью спектральной чувствительности и повышенным до 500 мВ значением фото-ЭДС.In the case of using the base region of crystalline germanium in Examples 1 and 2, the heterojunction is obtained by epitaxial deposition of a wide-gap crystalline film of gallium arsenide with a thickness of more than 0.5 μm. The result is a phase transition with a wider spectral sensitivity region than that of silicon and a value of photo-emf increased to 500 mV.

Пример 3. Для работы в условиях концентрированного светового излучения изготовляются ФП в форме узкой полосы (см. фиг.6) с увеличенной толщиной контактного слоя до 2-4 мкм, состоящего из меди или серебра. В остальном процесс изготовления аналогичен примерам 1 и 2. В результате получаются ФП с кпд 25% в условиях 20-кратной концентрации излучения света.Example 3. To work in conditions of concentrated light radiation, FPs are made in the form of a narrow strip (see Fig. 6) with an increased thickness of the contact layer to 2-4 μm, consisting of copper or silver. The rest of the manufacturing process is similar to examples 1 and 2. The result is a phase transition with an efficiency of 25% under conditions of a 20-fold concentration of light emission.

Пример 4. При использовании дешевого солнечного кремния с невысокой степенью чистоты получается мультикристаллический кремний с низким значением (10-100 мкм) диффузионной длины неосновных носителей тока в базовой области. В этом случае размер микроучастков снижают до минимальной величины (менее 5 мкм, что много меньше размера кристаллических зерен в базовой области и меньше диффузионной длины неосновных носителей тока в базовой области) и при их формировании используют технологию фотолитографии, в том числе импринт-литографии. Это обеспечивает получение ФП с КПД выше 15%.Example 4. When using cheap solar silicon with a low degree of purity, multicrystalline silicon with a low value (10-100 μm) of the diffusion length of minority current carriers in the base region is obtained. In this case, the size of the microregions is reduced to a minimum value (less than 5 μm, which is much smaller than the size of the crystal grains in the base region and less than the diffusion length of minority carriers in the base region) and photolithography technology, including imprint lithography, is used in their formation. This provides AF with an efficiency above 15%.

Пример 5. При использовании в качестве базовой области тонких пленок эпитаксиального кремния толщиной менее 30 мкм на дешевой подложке процесс изготовления соответствует примеру 4, но обязательно проводят текстурирование поверхности для повышения коэффициента поглощения света в базовой области. Это обеспечивает получение ФП с кпд более 15%.Example 5. When using thin films of epitaxial silicon as a base region with a thickness of less than 30 μm on a cheap substrate, the manufacturing process corresponds to Example 4, but surface texturing is required to increase the light absorption coefficient in the base region. This provides AF with an efficiency of more than 15%.

Во всех примерах изготовления ФП ключевыми технологическими процессами являются осаждение широкозонных слоев аморфного или микрокристаллического кремния из паровой фазы (или карбида кремния), инициированного плазменным разрядом, или методом молекулярной эпитаксии, а также пассивация поверхности базовой области на фоточувствительной поверхности. В этой связи предпочтение отдается известным методам, обеспечивающим получение достаточно высокого потенциального барьера на р-п гетеропереходе. Улучшить пассивирующие свойства поверхности кремния можно с помощью известного процесса атомно-слоевого осаждения пленки.In all examples of the fabrication of phase transitions, the key technological processes are the deposition of wide-gap layers of amorphous or microcrystalline silicon from the vapor phase (or silicon carbide) initiated by a plasma discharge or by the method of molecular epitaxy, as well as passivation of the surface of the base region on a photosensitive surface. In this regard, preference is given to known methods providing a sufficiently high potential barrier at the pn heterojunction. The passivating properties of the silicon surface can be improved using the well-known process of atomic layer deposition of a film.

При химическом травлении базовой области для снижения расхода химических реагентов и повышения избирательности процесса обработку поверхности кремния целесообразно вести методом плазмохимического травления.In case of chemical etching of the base region, it is advisable to conduct the plasma surface etching method to reduce the consumption of chemical reagents and increase the selectivity of the process.

Рассмотренные конструкции и технологии изготовления ФП позволяют создавать ФП с двухсторонней рабочей поверхностью, у которых фототек и кпд отличаются при освещении с каждой стороны не более чем на 10%, а также ФП, прозрачные для инфракрасной части спектра излучения, лежащей за краем собственного поглощения, для изготовления фотодиодов и детекторов заряженных частиц.The considered constructions and manufacturing techniques of FPs make it possible to create FPs with a two-sided working surface, in which the photocurrent and efficiency differ by less than 10% on each side of the illumination, as well as FPs that are transparent to the infrared part of the radiation spectrum lying beyond the intrinsic absorption edge, for manufacturing photodiodes and charged particle detectors.

ФП работает следующим образом. Излучение попадает на одну или обе поверхности ФП, проникает в базовую область 1 и создает неравновесные пары носителей заряда: электроны и дырки. Генерированные избыточные неравновесные неосновные носители заряда ускоряются электрическим полем изотипного p-p⁺гетероперехода 3 по направлению к р-п гетеропереходу 2, разделяются в электрическом поле р-п гетероперехода 2 и через контактные участки 5 поступают в электрическую цепь.FP works as follows. Radiation hits one or both of the surfaces of the phase transition, penetrates into base region 1, and creates nonequilibrium carrier pairs: electrons and holes. Generated excess nonequilibrium minority charge carriers are accelerated by an isotype pp ⁺ heterojunction 3 electric field towards the pn heterojunction 2, separated in the electric field of the pn heterojunction 2, and through the contact sections 5 enter the electric circuit.

Достоинством предложенных конструкций и способов изготовления ФП является снижение себестоимости изготовления и достижение высокого кпд с высоким процентом выхода годных, в том числе из дешевого кристаллического кремния и пленок кремния.The advantage of the proposed designs and methods for manufacturing FP is to reduce the cost of manufacturing and achieve high efficiency with a high yield, including from cheap crystalline silicon and silicon films.

Claims

1. A semiconductor photoconverter containing regions with an n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction with n ⁺ or (p ⁺ ) layers of conductivity type, completely covered with metal contacts, and a base region of p- or n-type conductivity on a photosensitive surface with a passivating antireflection film deposited, characterized in that the n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction is made in the form of a heterojunction with a wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer, has a lot of periodically repeating microregions 0.1-30 μm wide, the gaps between the micro-sections of 10-300 microns contain the base a region with a surface recombination rate below 200 cm / s, while the distance between the levels of the location of the n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction and the photosensitive surface does not exceed 50 μm, and the width of the micro-sections is less than the intervals by at least 10 times.

2. The semiconductor photoconverter according to claim 1, characterized in that the base region is made of silicon or germanium with metal contacts as the upper layer of aluminum, copper or nickel with a thickness of more than 0.5 μm, and free from n ⁺ -p or (p ⁺ -n) transitions and isotypic pp ⁺ or (nn ⁺ ) transitions The photosensitive surface of the base region is textured and coated with a passivating antireflection film doped with hydrogen.

3. The semiconductor photoconverter according to claim 1, characterized in that the wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer is made of an amorphous or microcrystalline silicon or silicon carbide doped donor or acceptor impurity film with a sublayer of a tunnel-thin intrinsically conductive film.

4. The semiconductor photoconverter according to claim 1, characterized in that the base region is made of silicon or germanium polycrystalline structure with grain sizes exceeding the width of the gaps between the micro-sections at least 10 times.

5. The semiconductor photoconverter according to claim 1, characterized in that the base region is made of a film of silicon or germanium.

6. The semiconductor photoconverter according to claim 1, characterized in that the base region is made in the form of a narrow strip of silicon or germanium, the width of which is much less than its length, and the micro-sections are directed across the strip.

7. The semiconductor photoconverter according to claim 1, characterized in that the passivating, antireflection film contains a protective transparent film with a thickness of more than 0.1 microns.

8. A semiconductor photoconverter containing two photosensitive sides, portions of diode structures with an n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction on one side and an isotype p-p ⁺ or (nn ⁺ ) junction on the other side with n ⁺ or ( p ⁺ ) conductivity type, completely covered with metal contacts, and the base region of p- or n-type conductivity with a passivating antireflection film deposited on it, characterized in that the n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction of the diode structure on one side and isotypic pp ⁺ or (nn ⁺ ) transition on the other side is made in the form of hetero junction with a wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer, have many periodically repeating microregions of diode structures with a width of 0.1-30 microns, the gaps between microregions of 10-300 microns contain a base region with a surface recombination rate below 100 cm / s, while the distance from the location levels of the n ⁺ -p or (p ⁺ -n) junction and the isotypic p-p ⁺ or (nn ⁺ ) junction of the diode structures to the photosensitive surface does not exceed 50 μm, and the width of the micro-sections is less than the intervals by at least 10 times.

9. The semiconductor photoconverter according to claim 8, characterized in that the base region is made of silicon or germanium with metal contacts as the upper layer of aluminum, copper or nickel with a thickness of more than 0.5 μm, and free from n ⁺ -p or (p ⁺ -n) transitions and isotypic p-p ⁺ or (nn ⁺ ) transitions, the photosensitive surface of the base region is textured and coated with a passivating antireflection film doped with hydrogen.

10. The semiconductor photoconverter according to claim 8, characterized in that the wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layer is made of an amorphous or microcrystalline silicon or silicon carbide doped donor or acceptor impurity film with a sublayer of a tunnel-thin intrinsically conductive film.

11. The semiconductor photoconverter according to claim 8, characterized in that the base region is made of silicon or germanium polycrystalline structure with grain sizes exceeding the width of the gaps between the micro-sections at least 10 times.

12. The semiconductor photoconverter according to claim 8, characterized in that the base region is made of a film of silicon or germanium.

13. The semiconductor photoconverter according to claim 8, characterized in that the base region is made in the form of a narrow strip of silicon or germanium, the width of which is much less than its length, and the microparticles are directed across the strip.

14. The semiconductor photoconverter according to claim 8, characterized in that the passivating antireflection film contains a protective transparent film with a thickness of more than 0.1 microns.

15. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter, including chemical etching and cleaning the surface of the base region, applying wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers doped with donor and acceptor impurities, applying contacts in the form of a grid and creating a passivating, antireflective film on the surface of the base region, characterized the fact that wide-gap layers are applied with a thickness of more than 0.2 μm, cover these layers with metal contacts of aluminum, copper or silver, form a contact network, in the intervals of the contact network and chemically etched until the surface of the base region is applied to the passivation antireflection film, e.g., based on silicon nitride, doped hydrogen, and applied to a transparent protective film, for example silicon dioxide.

16. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to item 15, wherein the pattern of the metal contact grid is formed from a photoresist film by imprint lithography.

17. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to item 15, wherein the pattern of the metal contact grid is formed by laser engraving.

18. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to clause 15. characterized in that the pattern of the metal contact mesh is formed by mechanical milling.

19. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to claim 15, characterized in that the chemical surface treatment of the base region is performed by a plasma-chemical method.

20. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to any one of paragraphs.15 and 19, characterized in that during the chemical treatment of the surface of the base region, surface texturing is performed.

21. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to item 15, wherein the passivating antireflection film is performed by atomic layer deposition.

22. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter, including chemical etching and cleaning the surface of the base region, applying wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers doped with donor and acceptor impurities, applying contacts in the form of a grid and creating a passivating antireflection film on the surface of the base region, characterized in that a passivating antireflection film based on silicon nitride is applied after chemical etching and cleaning the surface of the base region at a temperature of 200-850 ° C, cover the aforementioned the film with a protective layer, create windows in the form of a contact mesh in the film and the protective layer, apply wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers at temperatures below 300 ° C and cover the entire surface of the windows with a metal contact with the upper layer of aluminum, copper or silver.

23. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to item 22, wherein the passivating antireflection film based on silicon nitride is created by atomic layer deposition.

24. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to claim 22, characterized in that during chemical etching, surface texturing is performed.

25. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to item 22, wherein the chemical surface treatment is performed by a plasma-chemical method.

26. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to item 22, wherein the contact grid windows are formed from a photoresist film by imprint-lithography.

27. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to claim 22, characterized in that the contact grid windows are formed by laser engraving.

28. A method of manufacturing a semiconductor photoconverter according to claim 22, characterized in that the wide-gap n ⁺ or (p ⁺ ) layers are applied by a plasma-chemical method.