[其他]整個半導體層無電氣缺陷的半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 101986000006409
• 申請日: 1986-11-06
• 公開（公告）號: CN1003481B
• 公開（公告）日: 1989-03-01
• 發明（設計）人: 山崎舜平;鈴木邦夫;金花美樹雄;深田武;阿部雅芳;小林一平;柴田克彥;薄田真人;永山進;小柳薰
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖春京;蕭掬昌

本發明介紹了一種沒有因針孔或其它縫隙等缺陷引起的漏泄電流的經過改進的半導體器件，還介紹了一種加工半導體器件的經過改良的方法。按照本發明，在制造半導體層過程中所產生的縫隙在用淀積法制造電極之前用絕緣體進行充填。借助這種結構，即使在半導體層上有透明電極，也不會形成短路電流路徑。

本發明涉及一種半導體器件和制造該半導體器件從而提高該半導體器件性能的方法。更詳細地說，本發明涉及消除半導體器件在制造過程中產生針孔或其它縫隙造成電氣短路和分路所引起的各項缺陷的措施。

最近，大家都在大力研究淀積非晶形半導體合金的方法，這類半導體合金涉及的領域相當廣，可加以摻雜以制造生產p-i-n和其它類型半導體器件用的P型和N型半導體材料，這類半導體器件在光電方面和其它應用上大體上相當于其晶體型的半導體器件。本專利申請人就這類器件在公布專利申請號為昭55-4994、55-124274、56-13777、56-13778和56-13779的日本專利中公開過經過改良的光電池。

圖1是現有技術光電器件的一個實例。圖中，用一個掩模對準基片上方在玻璃基片1上形成一個透明導電薄膜2。用一個掩模對準基片上方，將半導體層3淀積在基片1上，其間夾有導電薄膜2。此外在帶有導電薄膜2和半導體層3的基片1上還有用掩模形成的鋁層4作為第二電極。圖中的編號31和11分別表示光電池。

兩個光電池31和11通過連接件12串聯連接。在其連接件12中，第二電極38與第一電極37接觸。雖然圖中只畫出兩個連接件，實際上彼此串聯連接的光電池是很多的。從圖3可以看出，集成光電器件在150℃熱處理幾十個小時之后具有退化的傾向。退化的原因是由于鋁層4與半導體層3反應所致。這類器件不適合戶外用，因為在戶外可能受到高溫的影響。

為了消除上述有害反應，有人用雙層電極作為第二電極，這種電極是在鋁電極下勢上一層ITO薄膜之類的導電透明膜層，ITO薄膜是不和鋁層或半導體層起反應的。但這種導電透明電極在制造加工過程中往往會細致地淀積在整個包括針孔、縫隙等缺陷的半導體上。缺陷中的透明電極或者原來就是短路電流的路徑，或在造成之后某些因素影響下，會形成短路電流的路徑。因此，目前只有變換面積小（例如1厘米×4厘米）的光電器件可供使用。

有人嘗試過往非晶形半導體光電器件上加反偏壓以消除光電器件中的短路電流路徑。所加的反偏壓引起大電流流過短路電流路徑，從而起了局部加熱電流路徑的作用。這個局部加熱作用促使短路電流路徑部位的非晶形半導體形成結晶，從而提高了電流路徑的電阻率。遺憾的是，這種方法具有許多局限性。電流路徑的電阻率確實因電流集中而有所提高，但比起不受熱非晶形半導體器件部位的電阻率則仍然小。結果，短路電流路途并不因此而被消除，只是其電阻率發生了一定限度的變化而已。此外，由于基片表面凹凸不平，這種方法是不能消除短路電流路徑的，相反，基片表面凹凸不平正是造成短路電流路徑最普遍的原因，特別是形成漫射的背反射器的基片粗糙表面制成的大面積器件，更是如此。

因此本發明的一個目的是提供一種經過改良的半導體器件和一種能有效地消除有害的短路現象的制造該半導體器件的方法。

本發明的另一個目的是提供一種經過改良的半導體器件和一種用簡單的方法能消除不希望有的分路的制造該半導體器件的方法。

本發明的又一個目的是提供一種經過改良能設計成有效粗糙面積大但不會導致產生短路電流路徑的半導體器件。

圖1是現有技術太陽能電池的局部剖面圖。

圖2（A）至圖2（D）表示本發明一個實施例制造過程的局部剖面圖。

圖3是效率與時間的關系曲線圖。

圖4（A）至4（D）表示本發明另一個實施例的局部剖面圖。

圖5是本發明另一個實施例的等效電路。

圖6表示反偏置電流隨反偏壓的增加而變化的趨勢。

圖7（A）至圖7（D）是表示本發明又一個實施例的局部剖面圖。

現在看圖2（A）至圖2（D），這是本發明的一個實施例。