JPH02218176A - 化合物半導体装置 - Google Patents
化合物半導体装置Info
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- JPH02218176A JPH02218176A JP1038663A JP3866389A JPH02218176A JP H02218176 A JPH02218176 A JP H02218176A JP 1038663 A JP1038663 A JP 1038663A JP 3866389 A JP3866389 A JP 3866389A JP H02218176 A JPH02218176 A JP H02218176A
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- Japan
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- substrate
- layer
- active layers
- compound semiconductor
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、化合物半導体装置に関し、特に。
太陽電池形成時に動作層におけるクラック発生を防止す
る構造に関するものである。
る構造に関するものである。
＠６図は従来のガリウムヒ素を用いた太陽電池の一実！
ｉｌ！例の構造を示す斜視図であり１図においで、＋＋
＋ｈｎ！シリコン単結晶基板（以下。
ｉｌ！例の構造を示す斜視図であり１図においで、＋＋
＋ｈｎ！シリコン単結晶基板（以下。
θ１基板と略す） 、 １ｔｌｉ ８１基板ｒｌｌ工リ
エピタキシヤル層への欠陥の伝播を抑制するために８１
基板田上に設けられたｎ型ガリウムヒ素バッツァ層（以
下、ｎ型ＧａＡａバッファ層と略す） 、＋３１はｎ型
ＧａＡｓバッファ層１！）上に形成された、例えばセレ
ンがドーピングされたｎ型ＧａＡｓ層。
エピタキシヤル層への欠陥の伝播を抑制するために８１
基板田上に設けられたｎ型ガリウムヒ素バッツァ層（以
下、ｎ型ＧａＡａバッファ層と略す） 、＋３１はｎ型
ＧａＡｓバッファ層１！）上に形成された、例えばセレ
ンがドーピングされたｎ型ＧａＡｓ層。
４１はｎｆｆ；ｊ４ＧａＡｓ層（３１上に形成された１
例えば亜鉛がドーピングされたｐ型ＧａＡｓ層、（５）
はｐ型ＧａＡｓ層＋４１上に形成され、発生した電子の
再結層１６）上に形成され、入射光の反射防止と表面の
酸化等を防ぐために設けられた、例えばシリコンナイト
ライド（以下、 ８１．Ｎ４と略す）等よりなる反射
防止膜、（８１ハ最上層でチタン白金銀（以下ＴｉＰｔ
Ａｊ’と略す）等から成るｐ電極、（９１汀８１基板Ｉ
ｌ＋の裏面側に蒸着等で形成されたｎ１！！極でおる。
例えば亜鉛がドーピングされたｐ型ＧａＡｓ層、（５）
はｐ型ＧａＡｓ層＋４１上に形成され、発生した電子の
再結層１６）上に形成され、入射光の反射防止と表面の
酸化等を防ぐために設けられた、例えばシリコンナイト
ライド（以下、 ８１．Ｎ４と略す）等よりなる反射
防止膜、（８１ハ最上層でチタン白金銀（以下ＴｉＰｔ
Ａｊ’と略す）等から成るｐ電極、（９１汀８１基板Ｉ
ｌ＋の裏面側に蒸着等で形成されたｎ１！！極でおる。
なお、 ｒ８ａ）ｒｉ幼佳作層６）の所定領域の一方電
極となるグリッド電極、（８に＋）はグリッド電極（８
ａ）が果合されるバス電極であシ、太陽電池の一方ｗｔ
檜となるｐ電＆（８）げグリッド電極（８ａ）トバス電
極ｔａｂ）で構成されている。
極となるグリッド電極、（８に＋）はグリッド電極（８
ａ）が果合されるバス電極であシ、太陽電池の一方ｗｔ
檜となるｐ電＆（８）げグリッド電極（８ａ）トバス電
極ｔａｂ）で構成されている。
また、第７図は第６図における鴇−■方向に見え断面図
である。
である。
次に従来の方法による太陽電池の人造工程について説明
する。８１基板Ｉｌｌ上の全面に何機金属’ｌｌ長法（
ＭＯＣＶＤ）等の技術を用いてＤ型Ｇａ八〇バッフ１層
ｆｉｌ、ｎ型０１１４５層１３）、ｐ ｑ４ ＧａＡ
８層＋４１．ｐｆｆｉ７ＡｌＧ＆Ａａ層ｔ６１を順次成
長させる。
する。８１基板Ｉｌｌ上の全面に何機金属’ｌｌ長法（
ＭＯＣＶＤ）等の技術を用いてＤ型Ｇａ八〇バッフ１層
ｆｉｌ、ｎ型０１１４５層１３）、ｐ ｑ４ ＧａＡ
８層＋４１．ｐｆｆｉ７ＡｌＧ＆Ａａ層ｔ６１を順次成
長させる。
その際、例えばｎ型にはセレ／、ｐ型には亜鉛をドーピ
ングしている。その後、ＣＶＶ決等により反射防止膜＋
７１ ′ｔ−形成する。次に、ｐ″磁極８１のパターン
を形成し、その部分の反射防止膜（７）をプラズマエツ
チングにより、ざらにｐ Ｉｆｌ！ＡＩＧｅＬＡＥ１
＠ Ｊｌをクエットエッチングにより除去し、その後Ｔ
ｔｐｔｈｙ等をスパッタ法もしくは蒸着法を用いてｐ型
電極（８）？形成する。最後に、８１基板…′ｆ）裏面
にＴｉ１ｔＡ２よりなるｎｆｆ１！＊檜（９１４−蒸着
法により形成し、太陽電池が完成する。
ングしている。その後、ＣＶＶ決等により反射防止膜＋
７１ ′ｔ−形成する。次に、ｐ″磁極８１のパターン
を形成し、その部分の反射防止膜（７）をプラズマエツ
チングにより、ざらにｐ Ｉｆｌ！ＡＩＧｅＬＡＥ１
＠ Ｊｌをクエットエッチングにより除去し、その後Ｔ
ｔｐｔｈｙ等をスパッタ法もしくは蒸着法を用いてｐ型
電極（８）？形成する。最後に、８１基板…′ｆ）裏面
にＴｉ１ｔＡ２よりなるｎｆｆ１！＊檜（９１４−蒸着
法により形成し、太陽電池が完成する。
従来の太陽電池は以上のように構成されているので、８
１基板１１：とＧａＡｓ層２１ 、１３１１４１ 、４
１とは格子不整が約４％であること及び熱膨張係数が約
８倍異なる為に、８１基板ＩｌｌとＧ、ａＡｓ層；２１
、３１゜１４１ 、４１の界面ストレスが加わり％Ｇ
ａＡｓ ）６１＋ｔ＋ 。
１基板１１：とＧａＡｓ層２１ 、１３１１４１ 、４
１とは格子不整が約４％であること及び熱膨張係数が約
８倍異なる為に、８１基板ＩｌｌとＧ、ａＡｓ層；２１
、３１゜１４１ 、４１の界面ストレスが加わり％Ｇ
ａＡｓ ）６１＋ｔ＋ 。
１ｕｌｌ 、 ｌ’４１ 、 ＋６１にクラックが発生
しやすく、このため、太陽電池の倍頼性が損なわれると
いう問題点かあつ六。
しやすく、このため、太陽電池の倍頼性が損なわれると
いう問題点かあつ六。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、＃Ｊ作層１６１に加わるストレスを緩和して
クラック発生を防止することにより、信頼性の高い太陽
電池？得ることを目的とする。
たもので、＃Ｊ作層１６１に加わるストレスを緩和して
クラック発生を防止することにより、信頼性の高い太陽
電池？得ることを目的とする。
この発明の化合物半導体装置は、基板上に動作層とこの
動作層で発生した電力を取り出す一方電極が形成された
化合物半導体装置において、上記動作層を相互に間隔を
おいて分割された島状に形成し念ものである。
動作層で発生した電力を取り出す一方電極が形成された
化合物半導体装置において、上記動作層を相互に間隔を
おいて分割された島状に形成し念ものである。
〔作用］
この発明における化合物半導体装Ｉｆは、動作層が島状
に形成され６島と基板との接合面積が減少しているので
、動作層形成時あるいは前作時において、基板との熱膨
張係数の差及び格子不整による動作層へのストレスが緩
和され、クラック発生が防止される。
に形成され６島と基板との接合面積が減少しているので
、動作層形成時あるいは前作時において、基板との熱膨
張係数の差及び格子不整による動作層へのストレスが緩
和され、クラック発生が防止される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は、この発明による太陽電池の構造倉示す斜視図
であり、図において…はｎ型シリコン単結晶からなる例
えば８８０μｍの厚みの８１基板、１２：は傾厚８１ｍ
のｎ型ＧａＡＢバッツァ層、（３１は映厚１．５μ
ｍのｎ型ＧａＡｓ層、１４１は膜厚０．４戸層であり、
各層１２１％・３１、＋４１％４１はいずれもＭＯＣＶ
Ｄ法によりエピタキシャル成長される。＋１）は煕Ｃｊ
ｖＤ法あるいは光ＯＶＤ法で杉収され九暎厚７００Ａの
８１，Ｎ４から成る反射防止膜，（８）はスパッタ法も
しくは蒸着法により形成されたＴｉ１ｔムＶ等のＴＩ（
５００Ａ）、ｐｔ（８ｏＡ）、Ａｙ（４ｔｔｍ）の厚さ
（４μｍ）よりなるｎｔ＆，１１０１はエピタキシャル
成長層）２１ 、 ＋３１、（４１、＋４及び反射防止
膜（１１から成る島，αυは６島ｔ１０１を相互に分離
するために設けられた溝であり，島１１０１ ＃−！溝
ａυにより相互に隔てられて，アレー状に配置されてい
る。
であり、図において…はｎ型シリコン単結晶からなる例
えば８８０μｍの厚みの８１基板、１２：は傾厚８１ｍ
のｎ型ＧａＡＢバッツァ層、（３１は映厚１．５μ
ｍのｎ型ＧａＡｓ層、１４１は膜厚０．４戸層であり、
各層１２１％・３１、＋４１％４１はいずれもＭＯＣＶ
Ｄ法によりエピタキシャル成長される。＋１）は煕Ｃｊ
ｖＤ法あるいは光ＯＶＤ法で杉収され九暎厚７００Ａの
８１，Ｎ４から成る反射防止膜，（８）はスパッタ法も
しくは蒸着法により形成されたＴｉ１ｔムＶ等のＴＩ（
５００Ａ）、ｐｔ（８ｏＡ）、Ａｙ（４ｔｔｍ）の厚さ
（４μｍ）よりなるｎｔ＆，１１０１はエピタキシャル
成長層）２１ 、 ＋３１、（４１、＋４及び反射防止
膜（１１から成る島，αυは６島ｔ１０１を相互に分離
するために設けられた溝であり，島１１０１ ＃−！溝
ａυにより相互に隔てられて，アレー状に配置されてい
る。
また、第８図はこの発明における太陽電池の上面図、第
３図は第１図における［１１−１１１方向ｒＣ見た断面
図％第番図＃−１＃Ｊ１図におけるｆｆ−ｆｆア向ＶＣ
見た断面図である。さらに、第５図は本発明における太
陽電池の製造工程順に示す要部断面図である。
３図は第１図における［１１−１１１方向ｒＣ見た断面
図％第番図＃−１＃Ｊ１図におけるｆｆ−ｆｆア向ＶＣ
見た断面図である。さらに、第５図は本発明における太
陽電池の製造工程順に示す要部断面図である。
以下、第５図に基づ＠製造工程ｔー説明する。
８１基板田上にＭＯＣＶＤ法等の成長法により、１１ｔ
ｌＧａＡｓバッファ層ｔｅｌ 、 ｎ ｆＩｉｉＧａＡ
ａ層１３１．ｐ％ＧａＡｓ層（４１、ｐ型Ａ／ＧａＡｓ
層＋５１を順次成長させる＠その等連Ｕυが形成される
８１基板−１：の部分に動作層１６１が成長しないよう
に、例えば幅ｌＯ〜ｇｏμｍの帯状の８１，Ｎ４等をメ
ツシュ状に形成しておａ！ 動作層を形成した後に除去
する。
ｌＧａＡｓバッファ層ｔｅｌ 、 ｎ ｆＩｉｉＧａＡ
ａ層１３１．ｐ％ＧａＡｓ層（４１、ｐ型Ａ／ＧａＡｓ
層＋５１を順次成長させる＠その等連Ｕυが形成される
８１基板−１：の部分に動作層１６１が成長しないよう
に、例えば幅ｌＯ〜ｇｏμｍの帯状の８１，Ｎ４等をメ
ツシュ状に形成しておａ！ 動作層を形成した後に除去
する。
次に光ＣＶＤ法等により、反射防止膜鬼７）を形成する
。以上の工程を経て、第４図＋ａｌに示すように、８１
基板田上に島（１０）が形成される＠次Ｖｃ＠４図１ｂ
＋に示すようにｐ電ｆｋｆ８１の形成部分？バターニン
グし、反射防止膜（７）とｐ型Ａ／ＧａＡｓ層１６１の
不必要部分をプラズマ及びクエット等のエツチングによ
り除去し、Ｉ１（ｌｖケ例えばレジスト＋１２１で埋め
て表面を平坦化する。次に例えばＴ１（５００ス入 ｐ
ｔ（ｓｏＡ）、ＡＰ（４＊ｍ）ｋ蒸着してｐｉｔ極（８
）となる層を形成する。そうして溝部（１υのレジスト
１Ｉ２１を除去し、８１基板（！］の憂面に蒸着法等で
ｎ型電極ｉ９１ ？形成して第４図＋ｄｌに示すような
太陽電池が完成する。
。以上の工程を経て、第４図＋ａｌに示すように、８１
基板田上に島（１０）が形成される＠次Ｖｃ＠４図１ｂ
＋に示すようにｐ電ｆｋｆ８１の形成部分？バターニン
グし、反射防止膜（７）とｐ型Ａ／ＧａＡｓ層１６１の
不必要部分をプラズマ及びクエット等のエツチングによ
り除去し、Ｉ１（ｌｖケ例えばレジスト＋１２１で埋め
て表面を平坦化する。次に例えばＴ１（５００ス入 ｐ
ｔ（ｓｏＡ）、ＡＰ（４＊ｍ）ｋ蒸着してｐｉｔ極（８
）となる層を形成する。そうして溝部（１υのレジスト
１Ｉ２１を除去し、８１基板（！］の憂面に蒸着法等で
ｎ型電極ｉ９１ ？形成して第４図＋ｄｌに示すような
太陽電池が完成する。
なお、島（ｌα間の溝Ｕυの幅ｌＯ〜ｇｏμｍに対し、
ｐ電極（８）の厚みは４〜５μｍと部分厚い為、強度的
ＶＣはｆ分である。
ｐ電極（８）の厚みは４〜５μｍと部分厚い為、強度的
ＶＣはｆ分である。
従って、溝αυ上のｐ電極（８）部分での金属の之れ下
がりによる断線のような問題は生じない。
がりによる断線のような問題は生じない。
なお、上記実施例ではｐ電極（８１は６島（１αの１点
のみ接触するくし型構造としたが、ｐｔ極（８）の構造
を格子状、あるいは、６島（１０１で２点以上の接触部
を有する構造にしても上記実施例と同様の効果倉秦する
・ さらに、上記実施例ではＧａＡ３層を用いた太陽電池の
場合について説明したが、イ／ジクムリン（工ｎｐ）等
の他の化合物半導体層を用いたものであってもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。
のみ接触するくし型構造としたが、ｐｔ極（８）の構造
を格子状、あるいは、６島（１０１で２点以上の接触部
を有する構造にしても上記実施例と同様の効果倉秦する
・ さらに、上記実施例ではＧａＡ３層を用いた太陽電池の
場合について説明したが、イ／ジクムリン（工ｎｐ）等
の他の化合物半導体層を用いたものであってもよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、基板上に形成される
動作層全問隔をおいて島状に分離し、基板と化合物半導
体層との接触面積を小さくなるように構成したので、１
１作層におけるクラックの発生が防止され、信頼性の高
い化合物半導体装置が得られるという効果がある。
動作層全問隔をおいて島状に分離し、基板と化合物半導
体層との接触面積を小さくなるように構成したので、１
１作層におけるクラックの発生が防止され、信頼性の高
い化合物半導体装置が得られるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による太陽電池？示す斜視
図、第８図はこの発明による太陽電池の上面図％第８図
は第１図の１ｌｌ−［線方向に見た断面図、第４図は第
１図のｆｆ−ｆｆ線方向に見え断面図、第５図はこの発
明の一実施例を装態工程順に示す要部断面図である。第
６図は従来の太陽電池を示す斜視図、第７図は第６図の
■−■礫方肉方向た断面図である。 図において、ＩＩ＋ ＋−ｊ Ｓ １基板、（６１は動
作層、（８ａ）はグリッド電極、（ｓｂ）はパス電極、
（８１はｐ１！樵。 （１０１は島、ｄυは溝、（Ｉ２１はレジストなお、各
図中、同一符号は同−又は相当部分を不丁。
図、第８図はこの発明による太陽電池の上面図％第８図
は第１図の１ｌｌ−［線方向に見た断面図、第４図は第
１図のｆｆ−ｆｆ線方向に見え断面図、第５図はこの発
明の一実施例を装態工程順に示す要部断面図である。第
６図は従来の太陽電池を示す斜視図、第７図は第６図の
■−■礫方肉方向た断面図である。 図において、ＩＩ＋ ＋−ｊ Ｓ １基板、（６１は動
作層、（８ａ）はグリッド電極、（ｓｂ）はパス電極、
（８１はｐ１！樵。 （１０１は島、ｄυは溝、（Ｉ２１はレジストなお、各
図中、同一符号は同−又は相当部分を不丁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に動作層とこの動作層で発生した電力を取り出す
一方電極が形成された化合物半導体装置において、 上記動作層が、相互に間隔をおいて分割された島状に形
成されているものであることを特徴とする化合物半導体
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038663A JPH02218176A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 化合物半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038663A JPH02218176A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 化合物半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02218176A true JPH02218176A (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=12531509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1038663A Pending JPH02218176A (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 化合物半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02218176A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04342172A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2014103305A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Sharp Corp | 太陽電池素子およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP1038663A patent/JPH02218176A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04342172A (ja) * | 1991-05-17 | 1992-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| US5248347A (en) * | 1991-05-17 | 1993-09-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Solar cell |
| JP2014103305A (ja) * | 2012-11-21 | 2014-06-05 | Sharp Corp | 太陽電池素子およびその製造方法 |
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