JPS61203665A - アモルフアスシリコン型フオトダイオ−ドの製造方法 - Google Patents
アモルフアスシリコン型フオトダイオ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS61203665A JPS61203665A JP60045084A JP4508485A JPS61203665A JP S61203665 A JPS61203665 A JP S61203665A JP 60045084 A JP60045084 A JP 60045084A JP 4508485 A JP4508485 A JP 4508485A JP S61203665 A JPS61203665 A JP S61203665A
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- JP
- Japan
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- layer
- amorphous silicon
- photodiode
- diode
- production
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
- H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
- H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
- H10F30/223—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier
- H10F30/2235—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier the devices comprising Group IV amorphous materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
- H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
- H10F10/17—Photovoltaic cells having only PIN junction potential barriers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/548—Amorphous silicon PV cells
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (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〕
本発明は、アモルファスシリコンの製造方法に係わり、
特にｐｉｎ型フォトダイオードの１層の形成方法に関す
るものである。
特にｐｉｎ型フォトダイオードの１層の形成方法に関す
るものである。
近時、ファクシミリや太陽電池の普及により、光センサ
としてアモルファスシリコンが広範囲に利用されている
。
としてアモルファスシリコンが広範囲に利用されている
。
従来、これらの用途に使用されるアモルファスシリコン
を生成するためには、高次シラン系ガスのグロー放電分
解法（プラズマＣＶＤ法）により行われ、このように生
成されたアモルファスシリコンは、例えば基板の表面に
順次アンドープのアモルファスシリコン層（ｉ −ａ−
３ｉ）、ｎ”アモルファスシリコン層（ｎ”−ａ−３ｉ
）のショットキ型と、ｐ＋アモルファスシリコン層（ｐ
”−ａ−３ｉ）、アンドープのアモルファスシリコン層
、ｎ＋アモルファスシリコン層のｐ−１−ｎ型が積層さ
れるのが普通である。
を生成するためには、高次シラン系ガスのグロー放電分
解法（プラズマＣＶＤ法）により行われ、このように生
成されたアモルファスシリコンは、例えば基板の表面に
順次アンドープのアモルファスシリコン層（ｉ −ａ−
３ｉ）、ｎ”アモルファスシリコン層（ｎ”−ａ−３ｉ
）のショットキ型と、ｐ＋アモルファスシリコン層（ｐ
”−ａ−３ｉ）、アンドープのアモルファスシリコン層
、ｎ＋アモルファスシリコン層のｐ−１−ｎ型が積層さ
れるのが普通である。
然しなから、このような構造では、フォトダイオードに
応用した際に、順方向バイアス下でアモルファスシリコ
ンが高抵抗になって、順方向の電流が少なくなって感度
が低下し、太陽電池に使用される場合には、低エネルギ
ーの光を有効に吸収できないという欠点があるために、
その改善が要望されている。
応用した際に、順方向バイアス下でアモルファスシリコ
ンが高抵抗になって、順方向の電流が少なくなって感度
が低下し、太陽電池に使用される場合には、低エネルギ
ーの光を有効に吸収できないという欠点があるために、
その改善が要望されている。
第５図は、従来のアモルファスシリコンを使用したフォ
トダイオードの構造を示す要部断面図を示している。
トダイオードの構造を示す要部断面図を示している。
ガラス基板１があって、その表面に光を透過する透明膜
の下部電極２として例えば酸化錫又はインジウム錫の酸
化物（ＩＴＯ）等が形成され、順次ｐ”−ａ−３ｉ層３
．１−ａ−３ｉ層４、ｎ＋−ａ−３ｉ層５、及び上部電
極６が積層されている。
の下部電極２として例えば酸化錫又はインジウム錫の酸
化物（ＩＴＯ）等が形成され、順次ｐ”−ａ−３ｉ層３
．１−ａ−３ｉ層４、ｎ＋−ａ−３ｉ層５、及び上部電
極６が積層されている。
このような積層がなされたａ−Ｓｉ型フォトダイオード
では、ａ−３ｔＯ順方向の抵抗が大きく、例えば１０９
Ωｃｏｗ程度の高抵抗になって光センサとしての感度が
低下する欠点がある。
では、ａ−３ｔＯ順方向の抵抗が大きく、例えば１０９
Ωｃｏｗ程度の高抵抗になって光センサとしての感度が
低下する欠点がある。
第６図は、従来微結晶シリコン（マイクロクリスタリン
シリコンシリコン、以下ｐ ｃ −Ｓ ｉという）を使
用している太陽電池の構造を示す要部断面図であって、
第５図の最上層のｎ“−ａ−３ｉ層５に相当する部分が
、微結晶シリコン７である以外は第５図と同様であり、
この場合には通常のａ−３３のエネルギーギャップが１
．６ ｅＶ程度であるために、１．６ｅＶ以下の光エネ
ルギーが太陽電池に照射されても、太陽電池にエネルギ
ーが吸収されないという欠点がある。
シリコンシリコン、以下ｐ ｃ −Ｓ ｉという）を使
用している太陽電池の構造を示す要部断面図であって、
第５図の最上層のｎ“−ａ−３ｉ層５に相当する部分が
、微結晶シリコン７である以外は第５図と同様であり、
この場合には通常のａ−３３のエネルギーギャップが１
．６ ｅＶ程度であるために、１．６ｅＶ以下の光エネ
ルギーが太陽電池に照射されても、太陽電池にエネルギ
ーが吸収されないという欠点がある。
上記のアモルファスシリコンの構造では、太陽電池やフ
ォトダイオードに使用する際に、アモルファスシリコン
の順方向の抵抗が大きいとか、照射光の低エネルギー帯
が吸収できないということが問題点である。
ォトダイオードに使用する際に、アモルファスシリコン
の順方向の抵抗が大きいとか、照射光の低エネルギー帯
が吸収できないということが問題点である。
本発明は、上記問題点を解消したアモルファスシリコン
の製造方法を提供するもので、その手段は、ｐｉｎ型フ
ォトダイオードの１層を、非ドープ状態の微結晶化シリ
コンと非ドープ状態のアモルファスシリコンとを高次シ
ランガス系のプラズマＣＶＤ法により、連続的に積層し
て成膜したアモルファスシリコン型フォトダイオードの
製造方法によって達成できる。
の製造方法を提供するもので、その手段は、ｐｉｎ型フ
ォトダイオードの１層を、非ドープ状態の微結晶化シリ
コンと非ドープ状態のアモルファスシリコンとを高次シ
ランガス系のプラズマＣＶＤ法により、連続的に積層し
て成膜したアモルファスシリコン型フォトダイオードの
製造方法によって達成できる。
本発明は、アモルファスシリコンを使用した太陽電池や
、フォトダイオードで、光の低エネルギー帯を吸収し、
又フォトダイオードでは、順方向の抵抗を小にするため
に、ａ−５ｉ層のオーミック電極側に、μｃ−ｓｉＪｉ
＃をプラズマＣＶＤ法により形成することで、μｃ−３
ｉ層そのものが直列抵抗を減少させ、且つμｃ−３ｉの
光エネルギーの吸収帯域が広くなって、低エネルギー領
域まで吸収することが可能になり、順方向のバイアス暗
電流の増加、光生成キャリアの増加を可能にしたもので
ある。
、フォトダイオードで、光の低エネルギー帯を吸収し、
又フォトダイオードでは、順方向の抵抗を小にするため
に、ａ−５ｉ層のオーミック電極側に、μｃ−ｓｉＪｉ
＃をプラズマＣＶＤ法により形成することで、μｃ−３
ｉ層そのものが直列抵抗を減少させ、且つμｃ−３ｉの
光エネルギーの吸収帯域が広くなって、低エネルギー領
域まで吸収することが可能になり、順方向のバイアス暗
電流の増加、光生成キャリアの増加を可能にしたもので
ある。
第１図は、本発明の一実施例であるフォトダイオード素
子構造の要部断面図である。
子構造の要部断面図である。
フォトダイオードであるので、光の透過をするガラス基
板１１の表面に、酸化錫又はＩＴＯ膜である透明電極１
２を１０００人の厚みで形成し、その表面から、順次ｐ
”−ａ−３ｔ又はｐ＋−μｃ−３ｉ層１３と、その表面
に１−ａｓｉ１４を厚みが３０００人で形成し、次にｉ
−μｃ−３ｉ層１５を厚みが４゜００人、更にｎ” −
ａ−８ｉ層１６を厚みが１０００人で形成した後、オー
ミック電極１７を厚みが３００人で形成したものである
。
板１１の表面に、酸化錫又はＩＴＯ膜である透明電極１
２を１０００人の厚みで形成し、その表面から、順次ｐ
”−ａ−３ｔ又はｐ＋−μｃ−３ｉ層１３と、その表面
に１−ａｓｉ１４を厚みが３０００人で形成し、次にｉ
−μｃ−３ｉ層１５を厚みが４゜００人、更にｎ” −
ａ−８ｉ層１６を厚みが１０００人で形成した後、オー
ミック電極１７を厚みが３００人で形成したものである
。
第２図は、主に太陽電池などに使用されるフォトダイオ
ードの断面図であって、ガラス基板２１上にショットキ
ー金属２２として例えば白金を１００人の厚みで形成し
てから、第１図と同様な積層を行うもので、その表面か
ら順次１−ａ−３ｉ層２３、ｉ ＩＪｃ−３ｉ層２４
、ｎ” −ｐｃ−３ｉ層２５及びオーミック電極２６を
形成したものである。
ードの断面図であって、ガラス基板２１上にショットキ
ー金属２２として例えば白金を１００人の厚みで形成し
てから、第１図と同様な積層を行うもので、その表面か
ら順次１−ａ−３ｉ層２３、ｉ ＩＪｃ−３ｉ層２４
、ｎ” −ｐｃ−３ｉ層２５及びオーミック電極２６を
形成したものである。
第３図は上記のアモルファスシリコン層構造と原理的に
同様のフォトダイオードの断面図であって、基板に安価
な金属板としてステンレス鋼を用いた例であり、積層条
件として、ステンレス鋼基板３１０表面に、順次ｎ”−
Ｃα−ｓｉ層３２を１０００人、ｉ−ｃα−３ｉ層３３
を４０００人、ｉ −ａ−３ｉ層３４を３０００人、ｐ
”−ｃｔｘ−５ｉ層３５を１０００人、又はｐ”−ａ−
３ｉ層を１００人の厚みで形成して、最上層に透明電極
３６を形成したものであって、この場合に光は透明電極
側から入射される。
同様のフォトダイオードの断面図であって、基板に安価
な金属板としてステンレス鋼を用いた例であり、積層条
件として、ステンレス鋼基板３１０表面に、順次ｎ”−
Ｃα−ｓｉ層３２を１０００人、ｉ−ｃα−３ｉ層３３
を４０００人、ｉ −ａ−３ｉ層３４を３０００人、ｐ
”−ｃｔｘ−５ｉ層３５を１０００人、又はｐ”−ａ−
３ｉ層を１００人の厚みで形成して、最上層に透明電極
３６を形成したものであって、この場合に光は透明電極
側から入射される。
第４図は、太陽電池に使用されるアモルファスシリコン
層構造にステンレス鋼を用いた例の断面図であり、ステ
ンレス鋼基Ｆｉ４１の表面に、順次、ｎ”−ｃｃｘ−Ｓ
ｉ層４２、ｉ−ｃα−３ｉ層４３．１−ａ−３ｉ層４４
を形成して、最上層にショッｌ−キー金属４５を被着し
たものであり、光はショットキー金属側から入射される
。
層構造にステンレス鋼を用いた例の断面図であり、ステ
ンレス鋼基Ｆｉ４１の表面に、順次、ｎ”−ｃｃｘ−Ｓ
ｉ層４２、ｉ−ｃα−３ｉ層４３．１−ａ−３ｉ層４４
を形成して、最上層にショッｌ−キー金属４５を被着し
たものであり、光はショットキー金属側から入射される
。
本発明による、ｉ−μｃ−３ｉ層を用いたフォトダイオ
ードは整流性が向上すると共に、低エネルギー領域にお
ける光吸収効率が増加することになり、高性能の光ダイ
オードを製造することが可能になる。
ードは整流性が向上すると共に、低エネルギー領域にお
ける光吸収効率が増加することになり、高性能の光ダイ
オードを製造することが可能になる。
以上、詳細に説明したように、本発明のアモルファスシ
リコンで製造されたフォトダイオードは、高性能の光特
性を有し、このフォトダイオードを太陽電池やファクシ
ミリのイメージセンナ使用することにより、高品質の装
置を供し得るという効果大なるものがある。
リコンで製造されたフォトダイオードは、高性能の光特
性を有し、このフォトダイオードを太陽電池やファクシ
ミリのイメージセンナ使用することにより、高品質の装
置を供し得るという効果大なるものがある。
第１図は、本発明の一実施例であるアモルファスシリコ
ンを使用したフォトダイオード構造の要部断面図、 第２図、第３図、第４図は本発明の他の実施例であるフ
ォトダイオードの断面図、 第５図、第６図は、従来のアモルファスシリコンを使用
したフォトダイオードの構造を示す要部断面図、 図において、 １１はガラス基板、 １２は透明電極、１３はｐ”
−ａ−３ｉ又はｐ”−ｐｃ−３ｉ１４は１−ａ−３ｉ層 １５は１−ｐｃ−３ｉ層、 １６はｎ＋−ｐｃ−３ｉｌｉ、 １７はオーミック電掘、 ２２はショットキー金属、 をそれぞれ示している。 第１閃 第２ＦｙＪ 第３因 第４閃
ンを使用したフォトダイオード構造の要部断面図、 第２図、第３図、第４図は本発明の他の実施例であるフ
ォトダイオードの断面図、 第５図、第６図は、従来のアモルファスシリコンを使用
したフォトダイオードの構造を示す要部断面図、 図において、 １１はガラス基板、 １２は透明電極、１３はｐ”
−ａ−３ｉ又はｐ”−ｐｃ−３ｉ１４は１−ａ−３ｉ層 １５は１−ｐｃ−３ｉ層、 １６はｎ＋−ｐｃ−３ｉｌｉ、 １７はオーミック電掘、 ２２はショットキー金属、 をそれぞれ示している。 第１閃 第２ＦｙＪ 第３因 第４閃
Claims (1)
- ｐｉｎ型フォトダイオードのｉ層を、非ドープ状態の微
結晶化シリコンと非ドープ状態のアモルファスシリコン
とをシラン系ガスのプラズマＣＶＤ法により、連続的に
積層して成膜したことを特徴とするアモルファスシリコ
ン型フォトダイオードの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045084A JPS61203665A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | アモルフアスシリコン型フオトダイオ−ドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60045084A JPS61203665A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | アモルフアスシリコン型フオトダイオ−ドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61203665A true JPS61203665A (ja) | 1986-09-09 |
Family
ID=12709454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60045084A Pending JPS61203665A (ja) | 1985-03-06 | 1985-03-06 | アモルフアスシリコン型フオトダイオ−ドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61203665A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02246171A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 光電変換素子 |
| FR2650916A1 (fr) * | 1989-08-09 | 1991-02-15 | Sanyo Electric Co | Dispositif photovoltaique |
| JP2010034525A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-02-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 薄膜太陽電池 |
| JP2010087332A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Seiko Epson Corp | 光電変換素子、光電変換装置、及びイメージセンサ |
| JPWO2009110403A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2011-07-14 | 国立大学法人東北大学 | 光電変換素子構造及び太陽電池 |
| JPWO2024190877A1 (ja) * | 2023-03-16 | 2024-09-19 |
-
1985
- 1985-03-06 JP JP60045084A patent/JPS61203665A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02246171A (ja) * | 1989-03-17 | 1990-10-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 光電変換素子 |
| FR2650916A1 (fr) * | 1989-08-09 | 1991-02-15 | Sanyo Electric Co | Dispositif photovoltaique |
| JPWO2009110403A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2011-07-14 | 国立大学法人東北大学 | 光電変換素子構造及び太陽電池 |
| JP2010034525A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-02-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 薄膜太陽電池 |
| JP2010087332A (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-15 | Seiko Epson Corp | 光電変換素子、光電変換装置、及びイメージセンサ |
| JPWO2024190877A1 (ja) * | 2023-03-16 | 2024-09-19 | ||
| WO2024190877A1 (ja) * | 2023-03-16 | 2024-09-19 | Ｋｅｐｌｅｒ株式会社 | 二次元フォトセンサ及び二次元フォトセンサの製造方法 |
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