专利名称：肖特基型结型器件、使用其的光电转换器件和太阳能电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过无机半导体和有机导体而具有肖特基结的肖特基型结型器件，以及使用其的光电转换器件和太阳能电池。
背景技术：
金属和半导体结合而成的肖特基结是已知的。该肖特基结与双极性晶体管、场效应晶体管组合用于Si集成电路中。非专利文献中公开了通过η型半导体和Au、Pd等具有kVW上的功函数的金属薄膜形成肖特基势垒的肖特基型结型光电转换器件。如非专利文献1所述的现有的肖特基型结型光电转换器件，由于在金属薄膜电极中存在入射光显著衰减，因此无法充分发挥出光电转换器件的性能，难以作为太阳能电池而实用化。专利文献1、2和非专利文献2、3、4中公开了利用PED0T:PSS(聚(3， 4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)，Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) poly (styrenesulfonate))、镍酞菁等有机导体和Au、Pd等金属薄膜以及Ti02、SrTiO3等氧化物半导体形成了肖特基势垒的肖特基型结型光电转换器件。PED0T:PSS、镍酞菁等有机导体，由于与金属薄膜电极相比光透过率更高，因此认为可以回避入射光显著衰减这一问题。然而，肖特基型结型光电转换器件中，由于使用Ti02、SrTiO3等具有较大光学带隙的氧化物作为半导体，因此能够作为光电转换器件而具有灵敏度的波长仅限于小于380nm 的区域。这成为了阻害原因，导致无法作为主要需要对波长400nm以上、SOOnm以下的可见光区域的光谱灵敏度的太阳能电池而使用。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2008-244006号公报专利文献2 日本特开2004-214547号公报非专利文献非专利文献 1 :K. Μ. Tracy et al.，J. App 1. Physics Vol. 94, p. 3939 (2003) ·非专利文献 2 :J. Yamamura et al.，App 1. Phys. L ett. Vol. 83，p. 2097(2003).非专利文献3 :M. Nakano et al. , Appl. Phys. Lett. Vol. 91, p. 142113(2007).非专利文献 4 :M. Nakano et al.，Appl. Phys. Lett. Vol. 93，p. 123309 (2008).
发明内容
发明要解决的问题本发明的目的在于提供具有较高肖特基势垒的肖特基型结型器件、使用其的光电转换器件和太阳能电池。用于解决问题的方案为了实现上述目的，本发明的肖特基型结型器件，其特征在于，其为无机半导体
3和有机导体结合而具有肖特基结的肖特基型结型器件，无机半导体为氮化物半导体、Si、 GaAs, CdS, CdTe, CuInGaSe, InSb, PbTe, PbS, Ge, InN, GaSb, SiC 中的任意一者。为了实现上述目的，本发明的太阳能电池，其特征在于，使用本发明的肖特基型结型器件，光电转换部含有肖特基结。为了实现上述目的，本发明的光电转换器件，其特征在于，使用本发明的肖特基型结型器件，进行光和电相互转换的转换部含有肖特基结。发明的效果根据本发明，能够提供通过在特定的无机半导体上设置有机导体而具有较高肖特基势垒的肖特基型结型器件。尤其是，由于有机导体具有较高光透过率，因此在光电转换器件、太阳能电池中利用时能够表现良好的功能。尤其是，通过选择具有规定带隙的无机半导体作为无机半导体，能够使吸收波长从紫外光移动至可见光。从而，能够有效利用可见光区域中的光电效应。
图1是本发明的实施方式的肖特基型结型器件的概略图，表示实施例1所示的有机导体和氮化物半导体结合而形成的太阳能电池的结构概略图。图2是示意性表示图1所示的太阳能电池的制作工序的剖视图。图3是实施例1中太阳能电池的利用直线表示的暗电流-电压特性。图4是实施例1中太阳能电池的利用单对数表示的暗电流-电压特性。图5是实施例1中对太阳能电池照射氙灯光时的电流-电压特性。图6是实施例1中有机导体的光透过率测定结果和太阳能电池的光谱灵敏度测定结果。图7是实施例2中氧化物导体、有机导体和氮化物半导体结合而形成的太阳能电池的结构概略图。图8是示意性表示实施例2中太阳能电池的制作工序的剖视图。图9是实施例2中太阳能电池的利用直线表示的暗电流-电压特性。图10是实施例2中太阳能电池的利用单对数表示的暗电流-电压特性。图11是实施例2中对太阳能电池照射氙灯光时的电流-电压特性。图12是实施例2中边对太阳能电池照射氙灯光边测定电流-电压特性的测定体系的示意图。附图标记说明1、6 太阳能电池(肖特基型结型器件)2 基板3 无机半导体(GaN膜)4 有机导体5:电极(铟电极)7:透明导电性氧化物10 测定体系11 氙灯光源支撑和上下机构
12氙灯光源
13氣灯光
14反射镜
15试样台
16探针位置调整机构
17样品
18布线
19电流电压测定器
20数据处理计算机
21显示装置
具体实施例方式以下边参照附图边说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的肖特基型结型器件的概略图。本发明的实施方式的肖特基型结型器件1具备基板2、设置在基板2上的无机半导体3、设置在无机半导体3上且与无机半导体3形成肖特基结的有机导体4、在无机半导体3上与有机导体4并列隔开设置且与无机半导体3形成欧姆结的电极5。作为基板2，可以使用蓝宝石基板等。无机半导体3除了 GaN等III-V族半导体、尤其是氮化物半导体以外，还可以应用单晶 Si、多晶 Si、无定形 Si 等 Si，GaAs、CdS、CdTe、CuInGaSe、InSb、PbiTe、PbS、Ge、InN、 GaSb> SiC 等。有机导体4可以列举出各种有机导体，如聚噻吩系、聚苯胺系、聚乙炔系、聚苯系、 聚吡咯系有机导体。有机导体的例子示于表1中。表 1肖特基型结型器件中能够使用的各种有机导体一览
权利要求
1.一种肖特基型结型器件，其为无机半导体和有机导体结合而具有肖特基结的肖特基型结型器件，所述无机半导体为氮化物半导体、Si、GaAs、CdS、CdTe、CuhGaSe、化釙、PbTe、I^bS、Ge、 InN.GaSb.SiC中的任意一者。
2.根据权利要求1所述的肖特基型结型器件，所述氮化物半导体为GaN。
3.根据权利要求1所述的肖特基型结型器件，所述有机导体为聚噻吩系、聚苯胺系、聚乙炔系、聚苯系、聚吡咯系中的任意一种有机导体。
4.一种太阳能电池，使用权利要求1 权利要求3中的任意一种肖特基型结型器件，将光转换为电的转换部含有所述肖特基结。
5.一种光电转换器件，使用权利要求1 3中的任意一项所述的肖特基型结型器件，进行光和电相互转换的转换部含有所述肖特基结。
全文摘要
无机半导体(3)和有机导体(4)结合而具有肖特基结的肖特基型结型器件(1)。无机半导体(3)为氮化物半导体、Si、GaAs、CdS、CdTe、CuInGaSe、InSb、PbTe、PbS、Ge、InN、GaSb、SiC中的任意一者。太阳能电池使用该肖特基型结型器件(1)，光电转换部含有肖特基结。光电转换器件使用该肖特基型结型器件(1)，进行光和电相互转换的转换部含有肖特基结。
文档编号H01L31/07GK102365765SQ20108001413
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月29日 优先权日2009年3月27日
发明者伊高健治, 松木伸行, 色川芳宏, 角谷正友, 鲤沼秀臣 申请人:独立行政法人物质·材料研究机构