Полупроводниковое устройство

Изобретение относится к полупроводниковым устройствам, к Фотогальваническим устройствам и устройствамвыпрямления тока, активная областькоторых представляет собой аморфныйкремний, изготовленный посредствомтлеющего разряда в силане.Цель изобретения - повышение эффективности преобразования и сниже- ,"1ние затрат при производстве.На чертеже изображено полупроводниковое Фотогальваничесхое устройство.Фотогальваническое устройство содержит подложку 1 иэ материала, имеющего как свойства хорошей удельнойэлектропроводности, так и способностьвыполнения невыпрямпяющего контактас аморфным кремнием, нанесенным посредством тлеющего разряда. Обычно вкачестве подложки 1 используют металл, тйкой как алюминий, сурьма,нержавеющая сталь или монокристаллический, или поликристаллический крем ний с большой примесью и-типа. Наповерхности подложки 1 находится активная область 2 аморфного кремния,На поверхности активной области 2с противоположной стороны от подложки 1 находится метаплическая область3,. которая является полупрозрачнойдля солнечного излучения и представляет собой металлический материал схорошей удельной электропроводностьютипа золота, платины, палладия илихрома. Металлическая область 3 можетпредставлять собой один слой металлаили может быть многослойной. Если металлическую область 3 делают многослойной, то первый слой может представлять .собой платину на активнойобласти 2, предназначенную для обеспечения большой высоты барьера Шотки,а второй слой на первом слое платиныможет быть золотом или серебром дляобеспечения хорошей электрическойпроводимости. Поскольку металлическаяобласть 3 представляет собой металлтипа золота, платины, палладия илихрома, толщина его должна быть толь 50ко примерно 100 А с тем, чтобы бытьполупрозрачной для солнечного излучения,На поверхности металлического слояс 53 находится электрод сетки 4, Обычноэлектрод сетки 4 представляет собойметалл с хорошей удельной злектропроводностью. Электрод сетки 4 занимает только небольшую площадь на поверхности металлического слоя 3, поскольку солнечное излучение, падающее на электрод сетки 4, может отражаться обратно от активной области 2.Назначение электрода сетки 4 состоитв том, чтобы обеспечивать равномерныйсбор тока с металлического слоя 3,Электрод сетки обеспечивает такженизкое последовательное сопротивление устройства, когда оно работаетв качестве элемента схемы.На электроде сетки 4 и на поверхности металлического слоя 3, не занятой электродом сетки 4, находится антиотражательный слой 5. Последний,имев г:оверхность 6 падения, на которую падает солнечное излучение,В процессе изготовления Фотогальванического устройства подложку, например алюминий, располагают на нагревательной пластине, в вакуумнойкамере и подсоединяют к отрицательной клемме источника энергии,Затем вакуумную камеру откачиваютдо давления порядка 0,5-1,0/х 10 торр,а подложку нагревают до 150-400 С.В вакуумную камеру впускают силан51 Нпод давлением 0,1-3,0 торр и врезультате этого температура подложки повышается до величины 200-500 С.0С целью обеспечения невыпрямляющегоконтак га между подложкой и активнойобластью, последняя должна наноситься на подложку при температуре вьппе350 С для того, чтобы гарантироватьобразование эвтетики между алюминиевой подложкой и активной областьюаморфного кремния,Для нанесения активного слоя разность потенциалов между анодом и подложкой должна быть такой, чтобы плотность гока на поверхности подложкибыла в диапазоне 0,3-3,0 мА/см , Скорость нанесения аморфного кремниявозрастает с увеличением давления паров силана и плотности тока, При описанных условиях нанесение 1 мкмаморфного кремния происходит менеечем за 5 мин. Температура подложкиподдерживается выше 350 С и способствует пиролитическому разложениюнанесенных гидридов кремния,После нанесения аморфного кремнияна подложку с активным слоем посредством испарения наносится металличесская область, электрод сетки и антиотражательный слой. Весь технологичес1405712 тому что при изготовлении предлагаемых устройств, затрачивает меньшеэнергии, поскольку изготовление про"изводится при более низких температурах, чем изготовление монокристаллических устройств,Формула изобретения Составитель Л. АндрееваТехред Л.Сердюкова Корректор М. Максимишинец Редактор Н. Бобкова Заказ 3111/57 Тираж 746 Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кий процесс может выполняться единой системой.Использование аморфного кремния, полученного посредством тлеющего5 разряда, в активной области фотогальванических устройств и фотоэлементов обеспечивает устройство с более тонкой активной областью, чем устройство такой же,базовой структуры, но из 10 монокристаллического кремния. Кроме того, устройства, в которых используется аморфный кремний, полученные посредством тлеющего разряда, способны поглощать солнечное излчение, 15 сравнимое с поглощением солнечного излучения фотогальваническими устройствами и фотоэлементами иэ монокристаллического кремния, имеющими активные области в 10 раз толще. 20Таким образом, преимущество изобретения состоит в снижении стоимости, получаемой благодаря использованию более тонкой активной области. Кроме того, обеспечивает также снижение 25 стоимости вырабатывания электрической энергии из солнечного излучения, поПолупроводниковое устройство для преобразования световой энергии в электрическую, содержащее активную зону иэ кремния на электропроводящей подложке с омическим, совмещенным с электропроводящей подложкой, и выпрямляющим контактами, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности преобразования и снижения затрат при производстве, активная зона выполнена из гидрированного аморфного кремния, средняя плотность локализованных состояний в запрещенной зоне которого не более 10 на 1 смЗ подвижность электронов1 т-3 гне менее 10 см /с В, а время жизниф чносителей не менее 10 с.