JP2771651B2 - 光起電力素子の製造方法 - Google Patents
光起電力素子の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、光起電力素子の製造方法に関し、特にその
透明電極の製造方法に関する。
透明電極の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術 従来、光起電力素子の製造方法としては、光起電力及
び光電流を発生する半導体接合を有する半導体層を形成
し、更に、この接合を有する半導体層の両端面に金属電
極または透明導電性金属酸化物電極を積層形成するもの
である。
び光電流を発生する半導体接合を有する半導体層を形成
し、更に、この接合を有する半導体層の両端面に金属電
極または透明導電性金属酸化物電極を積層形成するもの
である。
ここで金属電極を光入射側に形成する場合には、入射
光を遮らないように櫛型に形成するなどの処理が必要で
ある。更に、金属被覆されていない半導体最表面での光
生成電流の表面再結合を防ぐために酸化膜等を積層形成
する必要があった。
光を遮らないように櫛型に形成するなどの処理が必要で
ある。更に、金属被覆されていない半導体最表面での光
生成電流の表面再結合を防ぐために酸化膜等を積層形成
する必要があった。
一方、前述の金属電極の代わりに透明電極を用いる場
合には、半導体層を形成した後に、酸化インジウム錫
（ITO）、酸化錫（SnO2）のどの透明導電性金属酸化物
を、蒸着などにより形成していた。
合には、半導体層を形成した後に、酸化インジウム錫
（ITO）、酸化錫（SnO2）のどの透明導電性金属酸化物
を、蒸着などにより形成していた。
（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、前者のものにおいては、光損失を低減
するために、櫛型に形成するなどの金属の細線設計及び
加工を必要とする。
するために、櫛型に形成するなどの金属の細線設計及び
加工を必要とする。
更に、光生成電流の表面再結合を防ぐために金属被覆
されていない半導体最表面に対して、酸化膜等の積層を
必要とするなど、工程が煩雑という欠点がある。
されていない半導体最表面に対して、酸化膜等の積層を
必要とするなど、工程が煩雑という欠点がある。
一方，後者の透明導電性金属酸化物薄膜を電極として
用いる場合には、半導体層上に、蒸着などにより導電性
酸化物薄膜を形成することになるが、その際に酸素を含
む雰囲気中においてスパッタ蒸着、電子線ビーム蒸着法
により製膜する工程において半導体層最表面において酸
化被膜形成、イオン衝撃などにより半導体層に損傷を与
えるため、半導体層と導電性金属酸化膜電極との良好な
オーム性接合を妨げるために、光起電力素子の特性向上
を妨げていた。
用いる場合には、半導体層上に、蒸着などにより導電性
酸化物薄膜を形成することになるが、その際に酸素を含
む雰囲気中においてスパッタ蒸着、電子線ビーム蒸着法
により製膜する工程において半導体層最表面において酸
化被膜形成、イオン衝撃などにより半導体層に損傷を与
えるため、半導体層と導電性金属酸化膜電極との良好な
オーム性接合を妨げるために、光起電力素子の特性向上
を妨げていた。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、半導体基板上に、金属溶媒を用いて液相成
長により光入射側表面側に位置する半導体薄膜層を形成
し、この半導体薄膜層上に溶融材料である金属を主体と
する金属薄膜または半導体母材との合金薄膜を連続して
形成し、この金属薄膜または合金薄膜に酸化処理を行な
い透明導電性金属酸化物薄膜を形成することを特徴とす
る。
長により光入射側表面側に位置する半導体薄膜層を形成
し、この半導体薄膜層上に溶融材料である金属を主体と
する金属薄膜または半導体母材との合金薄膜を連続して
形成し、この金属薄膜または合金薄膜に酸化処理を行な
い透明導電性金属酸化物薄膜を形成することを特徴とす
る。
（ホ）作用 本発明は、半導体層に連続して前記合金薄膜層を形成
し、これを酸化することにより透明導電性金属酸化膜を
得るので、半導体層に損傷を与えることなく電極を形成
することが可能となり、オーム性接合の良好な透明導電
性金属酸化膜電極を形成することが可能となる。
し、これを酸化することにより透明導電性金属酸化膜を
得るので、半導体層に損傷を与えることなく電極を形成
することが可能となり、オーム性接合の良好な透明導電
性金属酸化膜電極を形成することが可能となる。
（ヘ）実施例 以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本実施例により、製造された光起電力素子
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
基板としてｐ型単結晶シリコン（Si）半導体基板２を
用い、その上に、金属溶融として錫（Sn）を用いて液相
成長によりｎ型のSi半導体薄膜層３を形成する。そし
て、この薄膜形成により、基板２と半導体薄膜層３との
間にpn接合が形成される。
用い、その上に、金属溶融として錫（Sn）を用いて液相
成長によりｎ型のSi半導体薄膜層３を形成する。そし
て、この薄膜形成により、基板２と半導体薄膜層３との
間にpn接合が形成される。
続いて、半導体薄膜層３上に、溶媒金属であるSnを90
％以上含むSn−Si合金薄膜を形成し、これを熱酸化によ
り酸化してSnO2透明導電性金属酸化物薄膜４を形成し、
光入射側の電極とする。また、裏面側電極１として、金
−ガリウム（Au−Ga）が基板２に形成されている。
％以上含むSn−Si合金薄膜を形成し、これを熱酸化によ
り酸化してSnO2透明導電性金属酸化物薄膜４を形成し、
光入射側の電極とする。また、裏面側電極１として、金
−ガリウム（Au−Ga）が基板２に形成されている。
更に、電極４上に、保護被覆膜または反射防止膜５を
積層形成する。
積層形成する。
次に、本実施例の半導体薄膜層３及び透明導電性金属
酸化膜４の具体的な形成条件等を第１表及び第２表に示
す。
酸化膜４の具体的な形成条件等を第１表及び第２表に示
す。
第１表は、前記半導体薄膜層の液相成長による形成条
件及び合金薄膜の形成条件を、第２表は、合金薄膜の熱
酸化の条件を示す。
件及び合金薄膜の形成条件を、第２表は、合金薄膜の熱
酸化の条件を示す。
さて、上述した条件で作成した本実施例の光電変換素
子と、従来の光起電力素子の各変換効率及び特性を測定
し、その比較を行った。第３表は、両素子の特性を測定
した結果を示す。
子と、従来の光起電力素子の各変換効率及び特性を測定
し、その比較を行った。第３表は、両素子の特性を測定
した結果を示す。
尚、比較を行った従来の光起電力素子の構造を第２図
に示す。この従来例のものは、本実施例と同一の基板１
を用いてSi半導体薄膜層３を液相成長により作成した後
に、SnO2からなる透明導電性金属酸化物薄膜４を酸素−
アルゴン雰囲気中でスパッタ蒸着により成膜し、薄膜層
３上に作成した。そして、保護被覆膜５、裏面電極１を
夫々形成している。
に示す。この従来例のものは、本実施例と同一の基板１
を用いてSi半導体薄膜層３を液相成長により作成した後
に、SnO2からなる透明導電性金属酸化物薄膜４を酸素−
アルゴン雰囲気中でスパッタ蒸着により成膜し、薄膜層
３上に作成した。そして、保護被覆膜５、裏面電極１を
夫々形成している。
第３表から明らかなように本実施例にあっては、全て
の特性が向上している。
の特性が向上している。
尚、合金薄膜の酸化法として本実施例に示した熱酸化
による方法以外のイオン注入によるもの、または反応性
スパッタなどによってもよい。
による方法以外のイオン注入によるもの、または反応性
スパッタなどによってもよい。
更に、光起電力素子の半導体層として基板側をｎ型と
し、液相成長による半導体層をｐ型としてもよい。ま
た。各半導体層のドーパントをグレイデッドした半導体
層を用いてもよい。
し、液相成長による半導体層をｐ型としてもよい。ま
た。各半導体層のドーパントをグレイデッドした半導体
層を用いてもよい。
また、上述した実施例においては、金添溶媒としてSn
を用いたが、インジウム（In）、亜鉛（Zn）等を用いる
こともできる。
を用いたが、インジウム（In）、亜鉛（Zn）等を用いる
こともできる。
更に、上述した実施例により形成した光起電力素子を
第１発電素子とし、これに第２発電層として非晶質半導
体を主体とする光起電力素子を積層して多積層型光起電
力素子を形成することもできる。
第１発電素子とし、これに第２発電層として非晶質半導
体を主体とする光起電力素子を積層して多積層型光起電
力素子を形成することもできる。
（ト）発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、光電変換素子
の光入射側電極を半導体層と連続して形成するので、界
面における接合特性に対して良好な効果を発揮し、光電
変換特性の向上を図ることができる。
の光入射側電極を半導体層と連続して形成するので、界
面における接合特性に対して良好な効果を発揮し、光電
変換特性の向上を図ることができる。
又、光入射側の電極である透明導電性金属酸化物層を
半導体薄膜の形成法である液相成長による金属溶媒をそ
のまま用いるので、電極材料コストの低減が図れる。
半導体薄膜の形成法である液相成長による金属溶媒をそ
のまま用いるので、電極材料コストの低減が図れる。
第１図は本発明法により形成された光起電力素子を示す
断面図、第２図は従来法により形成された光起電力素子
を示す断面図である。 １……裏面電極、２……基板、３……半導体薄膜層、４
……透明導電性金属酸化物電去、４′……透明導電性金
属酸化物電極（スパッタ法）、５……保護被覆膜。
断面図、第２図は従来法により形成された光起電力素子
を示す断面図である。 １……裏面電極、２……基板、３……半導体薄膜層、４
……透明導電性金属酸化物電去、４′……透明導電性金
属酸化物電極（スパッタ法）、５……保護被覆膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−85473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−119275（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 31/04
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板上に、錫、インジウム、亜鉛な
どの金属溶媒を用いて液相成長により光入射側表面側に
位置する半導体薄膜層を形成し、この半導体薄膜層上に
溶融材料である錫、インジウム、亜鉛などの金属を主体
とする金属薄膜または半導体母材との合金薄膜を連続し
て形成し、この金属薄膜または合金薄膜に酸化処理を行
ない透明導電性金属酸化物薄膜を形成することを特徴と
する光起電力素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325644A JP2771651B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光起電力素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325644A JP2771651B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光起電力素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03185877A JPH03185877A (ja) | 1991-08-13 |
| JP2771651B2 true JP2771651B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18179132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325644A Expired - Fee Related JP2771651B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 光起電力素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771651B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5326719A (en) * | 1988-03-11 | 1994-07-05 | Unisearch Limited | Thin film growth using two part metal solvent |
| JP3994980B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2007-10-24 | 株式会社日立製作所 | 素子搭載用基板及びその製造方法並びに半導体素子実装方法 |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1325644A patent/JP2771651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03185877A (ja) | 1991-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |