[发明专利]包括烧结硅上的外延层的电子结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体材料，并且具体涉及可用在光电领域以及诸如微电子、光学、光电子等的其它各种领域中的电子结构。

背景技术

同一发明人的发明名称为“Matériau semiconducteur obtenu par frittage”的法国专利申请No.03/04676描述了一种通过烧结硅粉来制造多晶硅晶片的方法。这些晶片可以用在上面列出的领域中。它们例如可用来形成光电电池。但是，直接由这些晶片制成的电池与使用传统的多晶硅制成的电池相比具有有限的性能。

本发明的目的是提供可用在各种电子领域中能够形成高质量光电电池的电子结构。

通常，本发明的其它目的可以由对本发明的描述中推断出来。应该注意的是，本发明的目的之一是形成更有利的电子结构和/或光电电池或比现有技术更有利地形成电子结构和/或光电电池。

发明内容

因此，本发明的一个实施例提供一种电子结构，包括：

第一区，其包括尺寸小于100微米的硅颗粒；

第二区，其叠加到所述第一区并包括尺寸大于或等于100微米的硅颗粒，

所述第一区和第二区形成支撑物；和

位于所述第二区上的至少一个外延半导体材料层。

在本发明的一个实施例中，所述支撑物具有通过第一和/或第二类型的掺杂剂获得的大于10¹⁸个原子/立方厘米的掺杂浓度，并且所述外延层或至少一个外延层具有通过第一和/或第二类型的掺杂剂获得的小于10¹⁸个原子/立方厘米的掺杂浓度。

根据本发明的一个实施例，所述外延层的厚度小于所述第二区的硅颗粒的尺寸。

本发明的一个实施例，所述结构包括第一外延层和第二外延层，所述第一外延层邻近所述支撑物并掺杂有与所述支撑物的掺杂剂的性质相同的掺杂剂，所述第二外延层比所述第一层更薄并掺杂有与所述支撑物的掺杂剂的性质不同的掺杂剂。

本发明的一个实施例，所述结构包括邻近所述支撑物并掺杂有与所述支撑物的掺杂剂的性质不同的掺杂剂的外延层。

本发明的一个实施例，所述支撑物包括与具有第二类型的掺杂剂的第四区交替的具有第一类型的掺杂剂的第三区，并且掺杂有第二类型的掺杂剂的外延层包括具有第一或第二类型的掺杂剂的第五区，第五区的掺杂由第三和第四区的掺杂剂的扩散产生。

本发明的一个实施例，外延层包括不同性质的材料形成的多个子层。

本发明的一个实施例，子层的材料是纯硅、或者是纯锗、或者是分子式为Si_xGe_1-x的硅锗合金，x是根据被考虑的子层范围可以从0至1变化的参数。

本发明的一个实施例，第一类型的掺杂是N或N+型掺杂，第二类型的掺杂是P或P+型的掺杂。

本发明的一个实施例，所述支撑物的厚度大于100微米，所述第一区的厚度范围在等于0的最小厚度和等于所述支撑物的厚度减去100微米的最大厚度。

根据本发明的一个实施例，所述支撑物不是平坦的和/或具有任何形状。

本发明还涉及一种光伏电池，该光伏电池包括如上文描述的电子结构。

根据本发明的一个实施例，所述光伏电池包括设置在电池的两个表面或电池的单个表面上的抗反射层和/或欧姆接触区。

本发明还涉及一种用于形成电子结构的方法，该方法包括步骤：

a)通过烧结硅粉形成晶片；

b)通过第一和/或第二类型的掺杂剂以大于10¹⁸个原子/立方厘米的浓度掺杂掺杂晶片，其中步骤b)可以在步骤a)期间执行；

c)使晶片的表面再结晶，以增大硅颗粒的尺寸，邻近再结晶表面的大多数的硅颗粒具有大于或等于预定值的尺寸；和

d)外延沉积掺杂有第一和/或第二类型的掺杂剂的一个或多个半导体材料层，

执行再结晶步骤c)，以便所述预定值大于或等于所述外延层的厚度，

根据本发明的一个实施例，所述晶片在再结晶步骤中在其整个厚度上熔融。

在下文关于附图对特定实施例的非限制性描述中，将详细讨论本发明的前述目标和其它目标、特征和优点。

附图说明

图1-图6图解说明根据本发明用来形成电子结构的方法：

图7显示根据本发明的电子结构；和

图8-图11显示根据本发明的光电电池。

具体实施方式