[發明專利]光電轉換元件

無效

• 申請號: 201410478643.7
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104465818A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 藤本明;中西務;中村健二
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L31/04
• 分類號: H01L31/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;陳松濤

1.一種光電轉換元件，包括層疊了第一金屬層、第一半導體層、第二半導體層和第二金屬層的光電轉換層；其中，

所述第一金屬層或所述第二金屬層包含多孔金屬薄膜，

所述多孔金屬薄膜具有穿過所述多孔金屬薄膜的多個開口，

每一個所述開口都具有平均80nm²到0.8μm²的面積，其中，包含80nm²和0.8μm²的面積，

所述多孔金屬薄膜具有2nm到200nm的厚度，其中，包含2nm和200nm的厚度，

所述第二半導體層的帶隙比所述第一半導體層的帶隙小，

所述第二半導體層的極性與所述第一半導體層的極性相反，并且

所述第二半導體層位于距所述多孔金屬薄膜5nm以內處。

2.根據權利要求1所述的元件，其中，所述第一金屬層或所述第二金屬層由選自包含Al、Ag、Au、Cu、Pt、Ni、Co、Cr和Ti的組的材料構成。

3.根據權利要求1所述的元件，其中，至少一個半導體層在所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的分界面附近處具有10¹⁹cm^-3至10²²cm^-3的載流子濃度，其中，包含10¹⁹cm^-3和10²²cm^-3的載流子濃度。

4.根據權利要求1所述的元件，其中，所述第二半導體層由選自包含Ge、GeSn、GaSb、PbS、PbSe和InSb的組的材料構成。

5.根據權利要求1所述的元件，其中，所述第二半導體層具有10nm至1000nm的厚度，其中，包含10nm和1000nm的厚度。

6.根據權利要求1所述的元件，其中，所述第一半導體層包含p-型層或n-型層，且所述半導體層由單晶硅、多晶硅或非晶硅構成。

7.根據權利要求1所述的元件，其中，所述半導體層包含p-型層或n-型層，且所述第一半導體層由化合物半導體構成。

8.一種光電轉換元件，包括層疊了第一金屬層、第一半導體層、第二半導體層和第二金屬層的光電轉換層；其中，

在所述半導體層上提供有包含多個微小金屬顆粒的層，

每一個所述微小顆粒都具有平均4nm³至0.52μm³的體積，其中，包含4nm³和0.52μm³的體積，

如果所述顆粒體積小于4x10^-3μm³，則在相鄰兩個所述微小顆粒之間的間隔大于等于1nm，但如果所述顆粒體積大于等于4x10^-3μm³，則所述間隔為100nm至1μm，其中包含100nm和1μm，

所述第二半導體層的帶隙比所述第一半導體層的帶隙小，

所述第二半導體層的極性與所述第一半導體層的極性相反，并且

所述第二半導體層位于距所述微小顆粒5nm以內處。

9.根據權利要求8所述的元件，其中，所述第一金屬層或所述第二金屬層由選自包含Al、Ag、Au、Cu、Pt、Ni、Co、Cr和Ti的組的材料構成。

10.根據權利要求8所述的元件，其中，至少一個半導體層在所述第一半導體層與所述第二半導體層之間的分界面附近處具有10¹⁹cm^-3至10²²cm^-3的濃度，其中，包含10¹⁹cm^-3與10²²cm^-3的濃度。

11.根據權利要求8所述的元件，其中，所述第二半導體層由選自包含Ge、GeSn、GaSb、PbS、PbSe和InSb的組的材料構成。

12.根據權利要求8所述的元件，其中，所述第二半導體層具有10nm至1000nm的厚度，其中，包含10nm和1000nm的厚度。