JPS6184072A - ダイオ−ド - Google Patents
ダイオ−ドInfo
- Publication number
- JPS6184072A JPS6184072A JP59206693A JP20669384A JPS6184072A JP S6184072 A JPS6184072 A JP S6184072A JP 59206693 A JP59206693 A JP 59206693A JP 20669384 A JP20669384 A JP 20669384A JP S6184072 A JPS6184072 A JP S6184072A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diode
- electrode
- amorphous semiconductor
- type
- lower electrode
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D8/00—Diodes
- H10D8/50—PIN diodes
Landscapes
- Light Receiving 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〕
この発明は、非晶質半導体を素材としたダイオードの構
造に関するものである。
造に関するものである。
第４図は例えば Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃ
ｔｓ ｏｆ１５ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏ
ｎ ５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓａ
ｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 、 Ｔｏｋｙｏ ＋ １
９８３ ＋ ｐｐ２０６に記載された従来のダイオード
を示す断面図の一部であり、図において、３は基板、１
はダイオード、４は該ダイオード１の下部電極、５はこ
の下部電極４の上に成膜されたＰｒＮ型非晶質半導体で
あり、これは下部電極４側からｎ型、ｉ型、ｐ型の順に
形成されている。７は上記ＰＩ’Ｎ型非晶質半導体５の
上に成膜された上部Ａｆ電極である。
ｔｓ ｏｆ１５ｔｈ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏ
ｎ ５ｏｌｉｄ ５ｔａｔｅ Ｄｅｖｉｃｅｓａ
ｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 、 Ｔｏｋｙｏ ＋ １
９８３ ＋ ｐｐ２０６に記載された従来のダイオード
を示す断面図の一部であり、図において、３は基板、１
はダイオード、４は該ダイオード１の下部電極、５はこ
の下部電極４の上に成膜されたＰｒＮ型非晶質半導体で
あり、これは下部電極４側からｎ型、ｉ型、ｐ型の順に
形成されている。７は上記ＰＩ’Ｎ型非晶質半導体５の
上に成膜された上部Ａｆ電極である。
また２は上記ダイオード１と直列接続されたフォトセン
サ、４ａは該フォトセンサ２を構成する下部電極であり
、上記下部電極４とは電気的に接続されている。５ａは
この下部電極４ａ上に成膜されたＰｒＮ型非晶質半導体
、７ａはこのＰｒＮ型非晶質半導体５ａの上に成膜され
たＩＴＯ電極である。また６ａ、５ｂ、及び６ｃは絶縁
膜であり、これらは上記ＰｒＮ型非晶質半導体５及び５
ａの端面を覆い、かつ上記上部ＡＮ電極７と上記下部電
極４との間又は上記ＩＴＯ電極７ａと上記下部電極４ａ
との間を電気的に絶縁するためのものである。
サ、４ａは該フォトセンサ２を構成する下部電極であり
、上記下部電極４とは電気的に接続されている。５ａは
この下部電極４ａ上に成膜されたＰｒＮ型非晶質半導体
、７ａはこのＰｒＮ型非晶質半導体５ａの上に成膜され
たＩＴＯ電極である。また６ａ、５ｂ、及び６ｃは絶縁
膜であり、これらは上記ＰｒＮ型非晶質半導体５及び５
ａの端面を覆い、かつ上記上部ＡＮ電極７と上記下部電
極４との間又は上記ＩＴＯ電極７ａと上記下部電極４ａ
との間を電気的に絶縁するためのものである。
次に動作について説明する。この従来のダイオ−Ｌ゛１
は、上部ＡＩ！＠極７から下部電極４に向う方向が電流
の順方向であり、この方向に電流は流れ易く、これと逆
方向には流れにくく、これにより整流作用を生し、ダイ
オードとして動作する。
は、上部ＡＩ！＠極７から下部電極４に向う方向が電流
の順方向であり、この方向に電流は流れ易く、これと逆
方向には流れにくく、これにより整流作用を生し、ダイ
オードとして動作する。
従来のダイオードは以上のように構成されており、非晶
質半導体５とＡβ電極７との電気的なコンタクトを完全
にするには高温でのアニールが必要である。しかしなが
らこのダイオード１を２００°Ｃ以上の高温状態に長時
間保持すると、上部ＡＮ電極７のＡでかＰＩＮ型非晶質
半導体５の中へ拡散し、これにより逆方向電流が著しく
増大してショート状態となり、その結果従来のダイオー
ドではアニールにより整流作用が消失してしまうという
欠点があった。一方アニールをしないようにすると、上
記コンタクトが不完全になるとともに、コンタクト抵抗
が経時的に変化し安定な動作が阻害され、信頼性が低い
などの欠点が住じる。
質半導体５とＡβ電極７との電気的なコンタクトを完全
にするには高温でのアニールが必要である。しかしなが
らこのダイオード１を２００°Ｃ以上の高温状態に長時
間保持すると、上部ＡＮ電極７のＡでかＰＩＮ型非晶質
半導体５の中へ拡散し、これにより逆方向電流が著しく
増大してショート状態となり、その結果従来のダイオー
ドではアニールにより整流作用が消失してしまうという
欠点があった。一方アニールをしないようにすると、上
記コンタクトが不完全になるとともに、コンタクト抵抗
が経時的に変化し安定な動作が阻害され、信頼性が低い
などの欠点が住じる。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、上部金属電極の非晶質半導体中へ
の拡散を阻止でき、また非晶質半導体と上部金属電極間
のコンタクト抵抗の経時変化が少ないダイオードを提供
することを目的としている。
めになされたもので、上部金属電極の非晶質半導体中へ
の拡散を阻止でき、また非晶質半導体と上部金属電極間
のコンタクト抵抗の経時変化が少ないダイオードを提供
することを目的としている。
この発明はダイオードにおいて、金属性電極と非晶質半
導体膜との間に酸化物半導体膜を設けたものである。
導体膜との間に酸化物半導体膜を設けたものである。
この発明では、金属性電極の電極物質が非晶質半導体膜
中に拡散するのを酸化物半導体膜が防止する。
中に拡散するのを酸化物半導体膜が防止する。
まず、本発明の原理について説明する。
一般に非晶質シリコンの上にＡＡを蒸着したものの接合
界面には酸素が局在し、この酸素により電気的な接触抵
抗が大きくなることが知られており、またこの接合界面
を２００°Ｃで３０分アニールすると接合界面に局在し
ていた酸素の分布が広がり、そのため電気的な接触抵抗
は減少することも知られている。しかしながら、上述の
ようにＡ６は２５０°Ｃのアニールにより非晶質シリコ
ン中に拡散するため、従来のダイオードはアニールを行
なうとショート状態となってしまう。このように非晶質
シリコンとこの上に蒸着形成されたＡＩ！電極間のコン
タクトを良くするためにはアニールが必要であるが、逆
にこのアニールによりショート状態が多発するという相
反する問題があり、これを防止するにはアニール温度及
びアニール時間の管理を非富に精度よく行なう必要があ
るが、これは困難であり、結局従来のダイオードは信頼
性の低いものとならざるを得なかった。
界面には酸素が局在し、この酸素により電気的な接触抵
抗が大きくなることが知られており、またこの接合界面
を２００°Ｃで３０分アニールすると接合界面に局在し
ていた酸素の分布が広がり、そのため電気的な接触抵抗
は減少することも知られている。しかしながら、上述の
ようにＡ６は２５０°Ｃのアニールにより非晶質シリコ
ン中に拡散するため、従来のダイオードはアニールを行
なうとショート状態となってしまう。このように非晶質
シリコンとこの上に蒸着形成されたＡＩ！電極間のコン
タクトを良くするためにはアニールが必要であるが、逆
にこのアニールによりショート状態が多発するという相
反する問題があり、これを防止するにはアニール温度及
びアニール時間の管理を非富に精度よく行なう必要があ
るが、これは困難であり、結局従来のダイオードは信頼
性の低いものとならざるを得なかった。
ところで、酸化物半導体の一種であるＩＴＯは２５０°
Ｃ〜３００°Ｃの温度で非晶質シリコンの上に蒸着して
太陽電池を作るのに用いられている例がらもわかるとお
り、２００°Ｃ２３０分のアニールで非晶質シリコン中
に拡散することはなく、このＩＴＯによりダイオードの
ショート状態が多発してしまうことはない。またこのＩ
ＴＯは、ある程度以上の厚さを有しているならば、これ
の上に蒸着されたＡ６が非晶質シリコン中へ拡散するこ
とを防止することもでき、結局該ＴＴＯの蒸着によりダ
イオードの耐熱性を著しく増大させることができる。
Ｃ〜３００°Ｃの温度で非晶質シリコンの上に蒸着して
太陽電池を作るのに用いられている例がらもわかるとお
り、２００°Ｃ２３０分のアニールで非晶質シリコン中
に拡散することはなく、このＩＴＯによりダイオードの
ショート状態が多発してしまうことはない。またこのＩ
ＴＯは、ある程度以上の厚さを有しているならば、これ
の上に蒸着されたＡ６が非晶質シリコン中へ拡散するこ
とを防止することもでき、結局該ＴＴＯの蒸着によりダ
イオードの耐熱性を著しく増大させることができる。
例えば、非晶質シリコンの上面にＩＴＯ，Ｔｉ／Ａｇを
順次蒸着してアニールを施こした実験では１６０’Ｃ，
３０分のアニールにより電気的な接触抵抗は十分に安定
し、３００°Ｃのアニールによっても接触抵抗は変化し
なかった。この理由は次のようであると考えられる。つ
まりＩＴＯは３００℃という高温状態で蒸着され、しか
もＩＴＯは酸化物であるから非晶質シリコンとの接合界
面に酸素が局在することは考えられないからである。
順次蒸着してアニールを施こした実験では１６０’Ｃ，
３０分のアニールにより電気的な接触抵抗は十分に安定
し、３００°Ｃのアニールによっても接触抵抗は変化し
なかった。この理由は次のようであると考えられる。つ
まりＩＴＯは３００℃という高温状態で蒸着され、しか
もＩＴＯは酸化物であるから非晶質シリコンとの接合界
面に酸素が局在することは考えられないからである。
このように非晶質シリコンと電極間にＩＴＯを形成すれ
ば、金属の非晶質シリコンへの拡散を防止でき、しかも
ＩＴＯは導電性を有するから、非品質シリコンと電極と
の間の電気抵抗は十分に低く押えることができる。
ば、金属の非晶質シリコンへの拡散を防止でき、しかも
ＩＴＯは導電性を有するから、非品質シリコンと電極と
の間の電気抵抗は十分に低く押えることができる。
次にこの発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例を示し、図において、■はダ
イオード、４は基板３の上に成膜された上記ダイオード
１の下部電極、５ｂはこの下部電極４上に形成された非
晶質半導体であり、下部電極４側よりｎ型、ｉ型、ｐ型
の順に形成されている。
イオード、４は基板３の上に成膜された上記ダイオード
１の下部電極、５ｂはこの下部電極４上に形成された非
晶質半導体であり、下部電極４側よりｎ型、ｉ型、ｐ型
の順に形成されている。
６ａ及び６ｂはこの非晶質半導体５ｂの端面を覆う絶縁
膜であり、これの上面には上記非晶質半導体５ｂとのコ
ンタクト用窓が形成されている。９は非晶質半導体５ｂ
上に上記コンタクト用窓を覆うように形成された、例え
ばＩＴＯ等の酸化物半導体、７は上記酸化物半導体９の
上に形成されたＬ部Ａβ電極である。
膜であり、これの上面には上記非晶質半導体５ｂとのコ
ンタクト用窓が形成されている。９は非晶質半導体５ｂ
上に上記コンタクト用窓を覆うように形成された、例え
ばＩＴＯ等の酸化物半導体、７は上記酸化物半導体９の
上に形成されたＬ部Ａβ電極である。
このように本実施例では、非晶質半導体５ｂと上部電極
７ｂとの間に、ＩＴＯからなる酸化物半導体９を設けた
ので、上部電極７ｂのＡＩ！が非晶質半導体中に拡散す
るのを防止でき、上部電極７ｂから下部電極４に向かう
方向を順方向とするダイオードの耐熱性を向上でき、ダ
イオード特性の経時変化を減少して信頼性を向上できる
。
７ｂとの間に、ＩＴＯからなる酸化物半導体９を設けた
ので、上部電極７ｂのＡＩ！が非晶質半導体中に拡散す
るのを防止でき、上部電極７ｂから下部電極４に向かう
方向を順方向とするダイオードの耐熱性を向上でき、ダ
イオード特性の経時変化を減少して信頼性を向上できる
。
また第４図に示すフォトセンサ２のＩＴ○電極７ａと本
実施例の酸化物半導体９とを同時成膜が可能なように構
成すれば、製造プロセスでの工程数が増加することはな
く、製造原価をほとんど増加させることなく、本発明の
目的を達成できる。
実施例の酸化物半導体９とを同時成膜が可能なように構
成すれば、製造プロセスでの工程数が増加することはな
く、製造原価をほとんど増加させることなく、本発明の
目的を達成できる。
第２図は第１図の実施例の変形例を示す。上記第１図の
実施例では非晶質半導体５ｂと上部ＡＡ主電極ｂとの間
に酸化物半導体９を成膜したが、本実施例では、下部電
極１４もＡ６のように非晶質半導体に拡散し易い物質で
形成され、この下部電ｔｋ１４との間に上記上部電極用
とは別の酸化物半導体１０が成膜されており、上記耐熱
性、信頼性の向上にさらに有効である。
実施例では非晶質半導体５ｂと上部ＡＡ主電極ｂとの間
に酸化物半導体９を成膜したが、本実施例では、下部電
極１４もＡ６のように非晶質半導体に拡散し易い物質で
形成され、この下部電ｔｋ１４との間に上記上部電極用
とは別の酸化物半導体１０が成膜されており、上記耐熱
性、信頼性の向上にさらに有効である。
第３図は上記第１図の実施例の他の変形例を示す。上記
第１図の実施例では、非晶質半導体５ｂはｐ型、ｉ型、
ｎ型の３層に形成されていたが、本発明の非晶質半導体
はｐ、ｉ、ｎ型のうち１つのみ又はｐ型とｉ型もしくは
ｎ型と１型の組合せであってもよく、本実施例はｎ型と
ｉ型の非晶質シリコン及びＰ ｔ ／ Ｃｒ上部電極か
らなるショットキーダイオードである。図において、１
４はＡ℃など非晶質シリコンへ拡散し易い物質からなる
下部電極、１０はこの下部電極１４の上に成膜された酸
化物半導体、５１はこの酸化物半導体１０とｉ型非晶質
半導体５２との間に設けられたオーミック接触させるた
めの高不純物濃度のｎ型非晶質半導体、７ｃは上記ｉ型
非晶質半導体５２の上に成膜され、接合界面にショット
キーバリアを作るための、例えばｐｔなどの上部電極、
７ｂはこの」二部電極７ｃの電気抵抗を償ない、配線部
と一体化された上部電極である。
第１図の実施例では、非晶質半導体５ｂはｐ型、ｉ型、
ｎ型の３層に形成されていたが、本発明の非晶質半導体
はｐ、ｉ、ｎ型のうち１つのみ又はｐ型とｉ型もしくは
ｎ型と１型の組合せであってもよく、本実施例はｎ型と
ｉ型の非晶質シリコン及びＰ ｔ ／ Ｃｒ上部電極か
らなるショットキーダイオードである。図において、１
４はＡ℃など非晶質シリコンへ拡散し易い物質からなる
下部電極、１０はこの下部電極１４の上に成膜された酸
化物半導体、５１はこの酸化物半導体１０とｉ型非晶質
半導体５２との間に設けられたオーミック接触させるた
めの高不純物濃度のｎ型非晶質半導体、７ｃは上記ｉ型
非晶質半導体５２の上に成膜され、接合界面にショット
キーバリアを作るための、例えばｐｔなどの上部電極、
７ｂはこの」二部電極７ｃの電気抵抗を償ない、配線部
と一体化された上部電極である。
この本実施例においても、上記各実施例と同様にＡβの
非晶質半導体への拡散を防止でき、耐熱性、信頼性を向
上できる。
非晶質半導体への拡散を防止でき、耐熱性、信頼性を向
上できる。
（発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、非晶質半導体と電極間
に酸化物半導体を形成したので、耐熱性。
に酸化物半導体を形成したので、耐熱性。
信頼性ともすくれ゛たダイオードが得られる効果がある
。
。
第１図はこの発明の一実施例によるダイオードを示、す
断面側面図、第２図、第３図はこの発明の他の実施例を
示すダイオードの断面図、第４図はフォトセンサと同一
基板上に成膜された従来のダイオードを示す断面図であ
る。 図において、１はダイオード、３は基板２．４゜１４は
下部電極、５ｂ、５１．５２は非晶質半導体、７ｂは上
部電極、９，１０は酸化物半導体である。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
断面側面図、第２図、第３図はこの発明の他の実施例を
示すダイオードの断面図、第４図はフォトセンサと同一
基板上に成膜された従来のダイオードを示す断面図であ
る。 図において、１はダイオード、３は基板２．４゜１４は
下部電極、５ｂ、５１．５２は非晶質半導体、７ｂは上
部電極、９，１０は酸化物半導体である。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）基板上に下部電極、非晶質半導体膜、上部電極が
順次成膜されてなるダイオードにおいて、上記非晶質半
導体膜主と下部電極又は上部電極との間の一方又は両方
に酸化物半導体膜が形成されていることを特徴とするダ
イオード。 - （２）上記酸化物半導体膜が、Ｉｎ＿２Ｏ＿３又はＳｎ
Ｏ＿２又はこれらの化合物からなるものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のダイオード。 - （３）上記上部電極又は下部電極が、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｇ
、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕのうちのいずれか１つからなるもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載のダイオード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206693A JPS6184072A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | ダイオ−ド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59206693A JPS6184072A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | ダイオ−ド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184072A true JPS6184072A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16527545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59206693A Pending JPS6184072A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | ダイオ−ド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184072A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007081231A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 酸化物半導体素子 |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP59206693A patent/JPS6184072A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007081231A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 酸化物半導体素子 |
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