JPH08162649A - Semiconductor device having tunnel junction layer - Google Patents

Semiconductor device having tunnel junction layer

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JPH08162649A
JPH08162649A JP6302291A JP30229194A JPH08162649A JP H08162649 A JPH08162649 A JP H08162649A JP 6302291 A JP6302291 A JP 6302291A JP 30229194 A JP30229194 A JP 30229194A JP H08162649 A JPH08162649 A JP H08162649A
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JP
Japan
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layer
compound semiconductor
gaas
semiconductor layer
tunnel junction
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Application number
JP6302291A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Ikeda
英治 池田
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Eneos Corp
Original Assignee
Japan Energy Corp
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

PURPOSE: To provide a semiconductor device having a tunnel junction with a large peak current value. CONSTITUTION: A semiconductor device has a tunnel junction layer 3 composed of a first compound semiconductor layer 31 of a first conductivity type, a second compound semiconductor layer 32 of a second conductivity type formed on the upper part of the first compound semiconductor layer 31, and a third compound semiconductor layer 33 of the second conductivity type formed on the upper part of the second compound semiconductor layer 32 and having a larger band gap Eg than that of the second compound semiconductor layer 32. The impurity concentration of the third compound semiconductor layer 33 is set to 0.8×10<19> to 1×10<19> cm<-3> .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は化合物半導体トンネル接
合層を有した半導体装置に関し、特に複雑な積層構造を
有する化合物半導体装置の一部にトンネル接合構造を有
する半導体装置が容易に製造できる新規な構造およびそ
の最適化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a compound semiconductor tunnel junction layer, and particularly to a novel semiconductor device having a tunnel junction structure as a part of a compound semiconductor device having a complicated laminated structure. Regarding structure and its optimization.

【0002】[0002]

【従来の技術】人類の直面しているエネルギー問題、炭
酸ガス(CO2 )の放出の問題を考えると太陽電池が重
要な役割を担うものと期待されるが、中でも化合物半導
体太陽電池はその高変換効率性から注目されている。さ
らにInGaP/GaAs太陽電池は耐放射線特性を有
し、宇宙用途への適用も期待されている。太陽電池をさ
らに高変換効率とするために、太陽電池を2ケ〜3ケ直
列に接続した、いわゆるタンデムセル型太陽電池の構造
が採用されている。このようなタンデムセル型太陽電池
の上部セル(トップセル)と下部セル(ボトムセル)を
電気的に接合するためには図5に示すようなGaAsト
ンネル接合層3が用いられている。
2. Description of the Related Art Solar cells are expected to play an important role in view of the energy problems facing humanity and the emission of carbon dioxide (CO 2 ). It is receiving attention because of its conversion efficiency. Further, the InGaP / GaAs solar cell has radiation resistance and is expected to be applied to space applications. In order to further increase the conversion efficiency of solar cells, a so-called tandem cell type solar cell structure in which two to three solar cells are connected in series is adopted. In order to electrically connect the upper cell (top cell) and the lower cell (bottom cell) of such a tandem cell type solar cell, a GaAs tunnel junction layer 3 as shown in FIG. 5 is used.

【0003】図5において下部セル(ボトムセル)とし
てGaAsセル2が用いられ、上部セル(トップセル)
としては、In0.5 Ga0.5 Pセル4が用いられてい
る。さらに、この下部セルと上部セルとを電気的に直列
接続するために両者の間にGaAsトンネル接合層3が
設けられている。GaAsボトムセル2はZnドープの
+ GaAs基板11(p<1×1019cm-3)の上部
に形成されている。そして、GaAsボトムセル2はp
+ GaAs基板11の上に形成された厚み3.5μm、
不純物密度1〜4×1017cm-3のpGaAsベース層
22、その上部に設けられた厚み0.1μm、不純物密
度1.0×1018cm-3のn+ GaAsエミッタ層2
3、さらにその上部の厚み0.2μm、不純物密度1×
1018cm-3のn+ AlGaAs窓層29とから構成さ
れている。エミッタ層23とベース層22の間にpn接
合が形成されている。GaAsトンネル接合層3は下部
セル(GaAsボトムセル)2の最上層であるn+ Al
GaAs窓層29の上部に形成された厚み20nm、不
純物密度1×1019cm-3のn++GaAs層31と、厚
み20nm、不純物密度1.0×1019のp++GaAs
層32とから構成されている。そしてこの上部には厚み
0.8μm、不純物密度1〜4×1017cm-3のpIn
0.5 Ga0.5 Pベース層42;厚み0.1μm、不純物
密度1×1018cm-3のn+ In0.5 Ga0.5 Pエミッ
タ層43;および厚み40nm、不純物密度1×1018
cm-3のn+ AlInP窓層44がこの順に堆積された
In0.5 Ga0.5 Pトップセル4が形成されている。
In FIG. 5, a GaAs cell 2 is used as a lower cell (bottom cell) and an upper cell (top cell) is used.
For this, an In 0.5 Ga 0.5 P cell 4 is used. Further, a GaAs tunnel junction layer 3 is provided between the lower cell and the upper cell in order to electrically connect them in series. The GaAs bottom cell 2 is formed on the Zn-doped p + GaAs substrate 11 (p <1 × 10 19 cm −3 ). And the GaAs bottom cell 2 is p
+ Thickness of 3.5 μm formed on the GaAs substrate 11,
A pGaAs base layer 22 having an impurity density of 1 to 4 × 10 17 cm −3 , and an n + GaAs emitter layer 2 provided on the pGaAs base layer 22 having a thickness of 0.1 μm and an impurity density of 1.0 × 10 18 cm −3.
3, the thickness of the upper part is 0.2 μm, and the impurity density is 1 ×
It is composed of 10 18 cm −3 n + AlGaAs window layer 29. A pn junction is formed between the emitter layer 23 and the base layer 22. The GaAs tunnel junction layer 3 is n + Al which is the uppermost layer of the lower cell (GaAs bottom cell) 2.
An n ++ GaAs layer 31 having a thickness of 20 nm and an impurity density of 1 × 10 19 cm −3 formed on the GaAs window layer 29 and a p ++ GaAs having a thickness of 20 nm and an impurity density of 1.0 × 10 19
And the layer 32. On top of this, pIn having a thickness of 0.8 μm and an impurity density of 1 to 4 × 10 17 cm −3 is formed.
0.5 Ga 0.5 P base layer 42; n + In 0.5 Ga 0.5 P emitter layer 43 having a thickness of 0.1 μm and an impurity density of 1 × 10 18 cm −3 ; and a thickness of 40 nm, an impurity density of 1 × 10 18
The In 0.5 Ga 0.5 P top cell 4 having the cm −3 n + AlInP window layer 44 deposited in this order is formed.

【0004】トンネル接合層3を形成しているGaAs
++/n++接合は、ここにおける光吸収を最小限に抑
え、下部セル2への光の透過をより多くするため、ほぼ
完全に空乏層が拡がる程度(20nm)の薄い厚みに設
定されている。GaAsトンネル接合層3の上部のpI
nGaPベース層42のドーピングは1〜2×1017
-3程度でp++GaAs層32に比して不純物密度が低
い。他の従来の技術としては、図5におけるpInGa
Pベース層42とp++GaAs層32の間に厚さ0.1
〜0.3μm程度のp+ InGaP裏面電界層(以下B
SF層という)を形成して、少数キャリアに対する電位
障壁を形成し、裏面再結合損失を防止する方法も知られ
ているが、この場合もBSF層の不純物密度は4×10
17cm-3程度であり、p++GaAs層32に比して低
い。
GaAs forming the tunnel junction layer 3
The p ++ / n ++ junction is set to a thin thickness (20 nm) that almost completely expands the depletion layer in order to minimize light absorption here and increase light transmission to the lower cell 2. Has been done. PI above the GaAs tunnel junction layer 3
The doping of the nGaP base layer 42 is 1-2 × 10 17 c
At about m −3 , the impurity density is lower than that of the p ++ GaAs layer 32. Another conventional technique is pInGa in FIG.
A thickness of 0.1 between the P base layer 42 and the p ++ GaAs layer 32.
P + InGaP back surface electric field layer (hereinafter referred to as B
(Referred to as SF layer) to form a potential barrier against minority carriers to prevent back surface recombination loss. In this case as well, the impurity density of the BSF layer is 4 × 10.
It is about 17 cm −3, which is lower than that of the p ++ GaAs layer 32.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図5におけるp++Ga
As層32、pInGaP層42、あるいは図示は省略
したp+ InGaP−BSF層のドーパントは通常は亜
鉛が用いられる。図5のような構造は、通常MOCVD
法等を用いて基板温度700℃付近で気相エピタキシャ
ル成長を行うが、このような基板温度(成長温度)で
は、トンネル接合層3の上の上部セルの各層を成長して
いる間に亜鉛が拡散し、p++GaAs層32の不純物密
度が低下し、その結果トンネルダイオードのピーク電流
が低下してしまい、図5の構造ではピーク電流密度
=40mA/cm2 程度しか得られないという欠点
があった。
[Problems to be Solved by the Invention] p ++ Ga in FIG.
Zinc is usually used as the dopant of the As layer 32, the pInGaP layer 42, or the p + InGaP-BSF layer (not shown). The structure shown in FIG.
Vapor phase epitaxial growth is carried out at a substrate temperature of around 700 ° C. using such a method. At such a substrate temperature (growth temperature), zinc diffuses during the growth of each layer of the upper cell on the tunnel junction layer 3. However, the impurity density of the p ++ GaAs layer 32 is reduced, and as a result, the peak current I p of the tunnel diode is reduced, and the peak current density J p = 40 mA / cm 2 can only be obtained in the structure of FIG. There was a drawback.

【0006】以上、タンデムセル型太陽電池を一例とし
て説明したが、トンネル接合層を形成する化合物半導体
中のZn等の不純物の拡散の問題は太陽電池に限らず、
トンネル注入を用いたトランジスタや集積回路等他の半
導体装置においても同様な問題が生じていた。
The tandem cell type solar cell has been described above as an example, but the problem of diffusion of impurities such as Zn in the compound semiconductor forming the tunnel junction layer is not limited to the solar cell.
Similar problems occur in other semiconductor devices such as transistors and integrated circuits using tunnel injection.

【0007】本発明は、以上の点を鑑みてなされたもの
で、トンネル接合層を構成する各層の不純物密度が高く
維持でき、トンネルダイオードのピーク電流Iが増大
できるトンネル接合層を有する半導体装置の新規な構造
を提供することである。
The present invention has been made in view of the above points, and has a semiconductor device having a tunnel junction layer capable of maintaining a high impurity density in each layer constituting the tunnel junction layer and increasing the peak current I p of the tunnel diode. It is to provide a novel structure of.

【0008】本発明の他の目的は700℃程度の高温の
熱加工においてもトンネル接合層の不純物密度プロファ
イルが設計値に維持可能となるようなトンネル接合層を
有する半導体装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor device having a tunnel junction layer in which the impurity density profile of the tunnel junction layer can be maintained at a designed value even when heat-treated at a high temperature of about 700 ° C. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は図1に示すように第1導電型の第1の化合
物半導体層31と、この第1の化合物半導体層31の上
部に形成された第2導電型の第2の化合物半導体層32
と、この第2の化合物半導体層32の上部に形成され
た、第2導電型で、第2の化合物半導体層32よりも禁
制帯幅(Eg)の大きな第3の化合物半導体層33から
なるヘテロ・トンネル接合層3をその一部に有してお
り、第2の化合物半導体層32は第1の化合物半導体層
31との間で形成されるpn接合による空乏層でほぼ完
全に空乏化し、第3の化合物半導体層33の不純物密度
が、第2の化合物半導体層32の不純物密度の0.8倍
以上であることを特徴とする。第1導電型はたとえば図
1に示すようにn型で、第2導電型は第1導電型とは反
対導電型のp型である。図1においてp型とn型を変換
してもよい。このヘテロ・トンネル接合層が、たとえば
図3に示すようなタンデム構成の太陽電池や図4に示す
トンネル注入HBTの一部に含まれている半導体装置で
あることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a first compound semiconductor layer 31 of a first conductivity type and an upper portion of the first compound semiconductor layer 31 as shown in FIG. Second conductivity type second compound semiconductor layer 32 formed in
And a third compound semiconductor layer 33 formed on the second compound semiconductor layer 32 and having a second conductivity type and a larger forbidden band width (Eg) than the second compound semiconductor layer 32. The second compound semiconductor layer 32 has a tunnel junction layer 3 in a part thereof, and the second compound semiconductor layer 32 is a depletion layer formed by the pn junction formed between the second compound semiconductor layer 32 and the first compound semiconductor layer 31 and is almost completely depleted. The impurity density of the compound semiconductor layer 33 of No. 3 is 0.8 times or more the impurity density of the second compound semiconductor layer 32. The first conductivity type is, for example, an n-type as shown in FIG. 1, and the second conductivity type is a p-type which is a conductivity type opposite to the first conductivity type. In FIG. 1, p type and n type may be converted. This hetero tunnel junction layer is a semiconductor device included in, for example, a tandem solar cell as shown in FIG. 3 or a part of the tunnel injection HBT shown in FIG.

【0010】好ましくは、第2の化合物半導体層32は
GaAsで、第3の化合物半導体層33はIn1-x Ga
x Pである。第3の化合物半導体層33はGaAsと格
子整合するGaAsよりも禁制帯幅Egの大きな化合物
半導体であればよく、In1- x Gax P以外にもAl
1-x Gax Asでもよい。
Preferably, the second compound semiconductor layer 32 is GaAs and the third compound semiconductor layer 33 is In 1-x Ga.
x P. The third compound semiconductor layer 33 may be a compound semiconductor having a forbidden band width Eg larger than that of GaAs lattice-matched with GaAs, and Al other than In 1- x Ga x P.
1-x Ga x As may be used.

【0011】好ましくは、第2および第3の化合物半導
体層のドーパントが亜鉛(Zn)であり、前記第3の化
合物半導体層33の不純物密度が0.8〜1.0×10
19cm-3であることである。
Preferably, the dopant of the second and third compound semiconductor layers is zinc (Zn), and the impurity density of the third compound semiconductor layer 33 is 0.8 to 1.0 × 10.
That is 19 cm -3 .

【0012】また、好ましくは図1、図3、図4に示す
ように第1の化合物半導体層の下部に第1導電型で、前
記第1の化合物半導体層よりも禁制帯幅(Eg)の大き
なIn1-x Gax PやAl1-x Gax As等の第4の化
合物半導体層29,24,99を形成している。
Preferably, as shown in FIGS. 1, 3 and 4, the first compound semiconductor layer has a first conductivity type and has a forbidden band width (Eg) lower than that of the first compound semiconductor layer. The fourth compound semiconductor layers 29, 24, 99 of large In 1-x Ga x P or Al 1-x Ga x As are formed.

【0013】[0013]

【作用】本発明の特徴によれば、従来は第1および第2
の化合物半導体層31,32のみで構成されていたトン
ネル接合層3の上に、さらに禁制帯幅Egが大きく、高
不純物密度の第3の化合物半導体層が形成されているの
で、たとえば、第2の化合物半導体層32の不純物(ド
ーパント)が亜鉛(Zn)のように拡散速度の大きな物
質であっても、気相成長中にZnが他の領域(層)へ拡
散して、トンネル接合層3の不純物密度が低下すること
がなくなる。すなわち、通常GaAs系のMOCVDで
は700℃前後の基板温度で連続エピタキシャル成長を
行い多層構造を形成するが、このような温度ではZn等
の拡散速度の大きな不純物は、その上に形成する他のエ
ピタキシャル成長膜の形成時に拡散してしまい問題であ
ったが、本発明の特徴を構成する第3の化合物半導体層
33の存在により、この拡散が防止できることとなる。
According to the features of the present invention, the first and the second are conventionally used.
Since the third compound semiconductor layer having a large forbidden band width Eg and a high impurity density is formed on the tunnel junction layer 3 which is composed of only the compound semiconductor layers 31 and 32 of FIG. Even if the impurity (dopant) of the compound semiconductor layer 32 is a substance having a large diffusion rate such as zinc (Zn), Zn diffuses into other regions (layers) during the vapor phase growth, and the tunnel junction layer 3 The impurity density of is not reduced. That is, normally, in GaAs-based MOCVD, continuous epitaxial growth is performed at a substrate temperature of about 700 ° C. to form a multilayer structure. At such a temperature, impurities with a high diffusion rate, such as Zn, are deposited on another epitaxial growth film formed thereon. However, the presence of the third compound semiconductor layer 33, which is a feature of the present invention, can prevent this diffusion.

【0014】その結果、トンネル接合に必要な急峻か
つ、高不純物密度の不純物プロファイルが実現でき、ト
ンネルダイオードのピーク電流Iも向上する。
As a result, the steep and high impurity density impurity profile required for the tunnel junction can be realized, and the peak current I p of the tunnel diode is also improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図5と重複する部分には同一の符号を用いてい
る。図1は本発明の第1の実施例に係るトンネルダイオ
ードの断面構造を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same reference numerals are used for the portions that overlap with FIG. FIG. 1 shows a sectional structure of a tunnel diode according to a first embodiment of the present invention.

【0016】図1において、Siドープの不純物密度2
×1018cm-3のn+ GaAs基板18の上に、厚さ
0.3μm、不純物密度2×1018cm-3のn+ GaA
s層19、および厚み0.1μm、不純物密度3×10
18cm-3のInGaP擬窓層29が形成され、その上に
厚み10nm、不純物密度5×1018cm-3のn++Ga
As層31、厚み10nm、不純物密度1×1019cm
-3のp++GaAs層32、厚み0.1μm、不純物密度
0.8〜1×1019cm-3のp++In0.5 Ga0. 5 P層
33からなるトンネル接合層3が形成され、さらにその
上に厚み0.1〜0.3μm、不純物密度4×1017
-3のp+ In0.5 Ga0.5 P擬BSF層48、厚み
0.7μm、不純物密度1.5×1017cm-3のpIn
0.5 Ga0.5P擬ベース層49、および厚み0.3μ
m、不純物密度1×1019cm-3のp+GaAsコンタ
クト層59が形成されている。p+ GaAsコンタクト
層59の表面には厚さ1μm程度のAuメッキ層72が
上部金属電極層として形成され、n+ GaAs基板18
の裏面には、厚さ1μm程度のAuメッキ層が下部金属
電極層8として形成されている。なお、トンネル接合層
3の下部、すなわちn++GaAs層31の下に走行角
(3/2)πラジアンとなるようなn- GaAs走行層
を形成すれば、トンネル注入走行時間効果素子も形成で
きる。
In FIG. 1, Si-doped impurity density 2
On an n + GaAs substrate 18 of × 10 18 cm -3 , a thickness of 0.3 μm and an impurity density of 2 × 10 18 cm -3 of n + GaA.
s layer 19, thickness 0.1 μm, impurity density 3 × 10
An InGaP pseudo window layer 29 of 18 cm −3 is formed, and a thickness of 10 nm and an impurity concentration of 5 × 10 18 cm −3 of n ++ Ga are formed thereon.
As layer 31, thickness 10 nm, impurity density 1 × 10 19 cm
-3 p ++ GaAs layer 32, the thickness 0.1 [mu] m, the tunnel junction layer 3 made of p ++ In 0.5 Ga 0. 5 P layer 33 of impurity concentration 0.8 to 1 × 10 19 cm -3 is formed , 0.1 to 0.3 μm in thickness, and an impurity density of 4 × 10 17 c
m −3 p + In 0.5 Ga 0.5 P pseudo-BSF layer 48, thickness 0.7 μm, pIn of impurity density 1.5 × 10 17 cm −3
0.5 Ga 0.5 P pseudo base layer 49, and thickness 0.3 μ
A p + GaAs contact layer 59 having m and an impurity density of 1 × 10 19 cm −3 is formed. An Au plating layer 72 having a thickness of about 1 μm is formed as an upper metal electrode layer on the surface of the p + GaAs contact layer 59, and the n + GaAs substrate 18 is formed.
An Au plating layer having a thickness of about 1 μm is formed as a lower metal electrode layer 8 on the back surface of the. If an n GaAs traveling layer having a traveling angle (3/2) π radian is formed under the tunnel junction layer 3, that is, below the n ++ GaAs layer 31, a tunnel injection transit time effect element is also formed. it can.

【0017】図2は、本発明の第1の実施例に係るトン
ネルダイオードの順方向I−V特性で、p++In0.5
0.5 P層33の不純物密度が1×1019cm-3の場
合、ピーク電流密度J=200mA/cm2 と従来技
術の5倍以上の値が得られた。参考までに、図1の構造
で、p++In0.5 Ga0.5 P層33の不純物密度が2×
1018cm-3の場合はJ=80mA/cm2 であっ
た。
FIG. 2 shows the forward IV characteristics of the tunnel diode according to the first embodiment of the present invention, which is p ++ In 0.5 G.
When the impurity density of the a 0.5 P layer 33 is 1 × 10 19 cm −3 , the peak current density J p = 200 mA / cm 2, which is five times or more that of the conventional technique. For reference, in the structure of FIG. 1, the p ++ In 0.5 Ga 0.5 P layer 33 has an impurity density of 2 ×
In the case of 10 18 cm -3 , J p = 80 mA / cm 2 .

【0018】図1の構造は、有機金属気相成長法(MO
CVD法)、CBE(Chemical Beam E
pitaxy)法、MBE(Molecular Be
amEpitaxy)法、MLE(Molecular
Layer Epitaxy)法等を用いてn+ Ga
As基板18の上に連続エピタキシャル成長を行なえば
よい。MOCVD法は、常圧MOCVD法でも減圧MO
CVD法でも良いが、膜厚の制御性からは減圧MOCV
D法が好ましく、たとえば6.7〜10kPaの減圧状
態に保持された反応管中で、n+ GaAs基板18を6
50℃に加熱し、原料ガスおよびドーパントガスをマス
フローコントローラ等により流量制御して導入すればよ
い。基板加熱方式は赤外線(IR)ランプ加熱、高周波
(RF)誘導加熱、あるいは抵抗加熱方式を用いればよ
く、反応管は縦型でも横型でもよい。III 族の原料ガス
としては、トリエチルガリウム(TEG)、トリメチル
インジウム(TMI)、トリメチルアルミニウム(TM
A)、トリメチルアミンアラン(TMAAl)など,V
族の原料ガスとしてはホスフィン(PH3 )、アルシン
(AsH3 )を用いる。あるいはターシャリー・ブチル
・フォスフィン((C4 9 )PH2 ;TBP)、ター
シャリー・ブチル・アルシン((C4 9)AsH2
TBA)などを用いてもよい。n型のドーパントガスと
しては、モノシラン(SiH4 )、ジシラン(Si2
6 )、あるいはジエチルセレン(DESe)、ジエチル
テルル(DETe)等を用いればよいが、モノシランが
好ましい。p型のドーパントガスとしては、たとえばジ
エチル亜鉛(DEZn)を用いればよい。なお、CBE
法で成長する場合は同様な原料ガスおよびドーパントガ
スを用いて、成長圧力1.3×10-3Pa、基板温度5
20℃で行えばよい。
The structure shown in FIG. 1 has a structure of metalorganic vapor phase epitaxy (MO
CVD method), CBE (Chemical Beam E)
Pitaxy method, MBE (Molecular Be)
amEpitaxy method, MLE (Molecular)
Layer + Epitaxy) method or the like to obtain n + Ga
Continuous epitaxial growth may be performed on the As substrate 18. The MOCVD method is a low pressure MO even if it is a normal pressure MOCVD method.
The CVD method may be used, but the reduced pressure MOCV is used because of the controllability of the film thickness.
The D method is preferable. For example, the n + GaAs substrate 18 is set to 6 in a reaction tube kept under a reduced pressure of 6.7 to 10 kPa.
It may be heated to 50 ° C., and the raw material gas and the dopant gas may be introduced while controlling the flow rate with a mass flow controller or the like. The substrate heating method may be infrared (IR) lamp heating, high frequency (RF) induction heating, or resistance heating, and the reaction tube may be vertical or horizontal. Group III source gases include triethylgallium (TEG), trimethylindium (TMI), trimethylaluminum (TM)
A), trimethylamine alane (TMAAl), etc., V
Phosphine (PH 3 ) and arsine (AsH 3 ) are used as a group source gas. Alternatively, tertiary butyl phosphine ((C 4 H 9 ) PH 2 ; TBP), tertiary butyl arsine ((C 4 H 9 ) AsH 2 ;
TBA) or the like may be used. As n-type dopant gas, monosilane (SiH 4 ), disilane (Si 2 H
6 ), or diethyl selenium (DESe), diethyl tellurium (DETe) or the like may be used, but monosilane is preferable. As the p-type dopant gas, for example, diethyl zinc (DEZn) may be used. In addition, CBE
In the case of growing by the CVD method, the same source gas and dopant gas are used, the growth pressure is 1.3 × 10 −3 Pa, and the substrate temperature is 5
It may be carried out at 20 ° C.

【0019】さらに、トンネルダイオードを構成するp
++GaAs層32、n++GaAs層31等はMLE法を
用いて、ガス導入1サイクルで1分子層成長すれば極め
て高精度に膜厚を制御できる。たとえば、基板温度48
0℃、圧力6×10-4Pa、においてTEGを4秒導
入、3秒真空排気、AsH3 を20秒導入、その後3秒
真空排気のガス導入サイクルを用いれば、この1サイク
ルでGaAs1分子層が成長できる。特にトンネルダイ
オード等のメソスコピックスケールの制御が必要な場合
はMLE法は好適で、480℃の低温ではZnの拡散も
小さい。また、同一チャンバー内でトンネルダイオード
のような薄い膜は、MLEモード、他の0.3μm,
0.7μmといった厚い膜はMOCVDモードで成長す
るといった切り換えモードでの成長を行なえばより効率
的に成長できる。成長圧力7.6kPaの減圧MOCV
D法では成長速度は2〜3μm/hr程度が代表的であ
る。
Further, p forming a tunnel diode
The ++ GaAs layer 32, the n ++ GaAs layer 31, etc. can be controlled with extremely high precision by using the MLE method and growing one molecular layer in one cycle of gas introduction. For example, the substrate temperature 48
At 0 ° C., at a pressure of 6 × 10 −4 Pa, TEG is introduced for 4 seconds, vacuum is exhausted for 3 seconds, AsH 3 is introduced for 20 seconds, and then a gas exhaustion cycle of vacuum exhaust for 3 seconds is used. Can grow. In particular, the MLE method is suitable when it is necessary to control the mesoscopic scale of a tunnel diode or the like, and Zn diffusion is small at a low temperature of 480 ° C. In the same chamber, a thin film such as a tunnel diode has a MLE mode, another 0.3 μm,
A thick film of 0.7 μm can be grown more efficiently if grown in a switching mode such as growing in MOCVD mode. Growth pressure 7.6kPa decompression MOCV
In method D, the growth rate is typically about 2 to 3 μm / hr.

【0020】図3は本発明の第2の実施例に係るInG
aP/GaAsタンデムセル型太陽電池の構造を示す。
図3において下部セル(ボトムセル)としてGaAsセ
ル2が用いられ、上部セル(トップセル)としてIn
0.5 Ga0.5 Pセル4が用いられている。さらに、この
下部セルと上部セルとを電気的に直列接続するために両
者の間にGaAsトンネル接合層3が設けられている。
詳細に述べると、GaAsボトムセル2はZnドープの
+ GaAs基板11(p>1×1019cm-3)の上部
に形成された厚み0.3μm、不純物密度7.0×10
18cm-3のp+ GaAsバッファ層12の上に形成され
ている。そしてGaAsセル2はp+ GaAsバッファ
層12の上に形成された厚み0.1μmで、不純物密度
3.0×1018cm-3のp+ InGaPのBSF層2
1、その上部に設けられた厚み3μm、不純物密度2.
0×1017cm-3のpGaAsベース層22、その上部
に設けられた厚み0.1μm、不純物密度2.0×10
18cm-3のn+ GaAsエミッタ層23、さらにその上
部の厚み0.1μm、不純物密度0.1μmのn+ In
0.5 Ga0.5 P窓層24とから構成されている。エミッ
タ層23とベース層22の間にpn接合が形成されてい
る。GaAsトンネル接合層3は下部セル(GaAsボ
トムセル)2の最上層であるn+ In0.5 Ga0.5 P窓
層24の上部に形成された厚み10nm、不純物密度5
×1018cm-3以上のn++GaAs層31と、厚み10
nm、不純物密度1.0×1019cm-3のp++GaAs
層32と厚み0.1μm、不純物密度0.8〜1×10
19cm-3のp++In0.5 Ga0.5 P層33とから構成さ
れている。そしてこの上部には厚み0.1〜0.3μm
で不純物密度、4×1017cm-3のp+ In0.5 Ga
0.5 PのBSF層41;厚み0.7〜1.5μm、不純
物密度、1.5×1017cm-3のpIn0.5 Ga0.5
ベース層42;厚み50nm、不純物密度3.0×10
18cm-3のn+ In0.5Ga0.5 Pエミッタ層43;お
よび厚み30nm、不純物密度2×1018cm-3のn+
AlInP窓層44が、この順に堆積されたIn0.5
0.5 Pトップセル4が形成されている。In0.5 Ga
0.5 Pトップセル4の上部の一部にはオーミックコンタ
クト用の厚み0.3μmのn+ GaAs層51が形成さ
れ、その上部にはAu−Ge/Ni/Au層71および
その上のAu層72からなる上部金属電極層(表面電極
層)7が形成されている。p+ GaAs基板11の裏面
には下部金属電極層(裏面電極層)8としてAu層が形
成されている。In0.5 Ga0.5 Pトップセル4のn+
AlInP窓層44の表面のn+ GaAs層51および
その上の上部金属電極層7が形成されている部分以外の
領域には、図示を省略しているが、通常はZnS層6
1、MgF2 層62からなる反射防止膜6が形成されて
いる。このような構造より、トンネル接合層3のピーク
電流密度はJ=200mA/cm2 と極めて大きな値
となり、タンデムセルとしての短絡光電流Iscも大き
くなり、したがって変換効率も極めて大きく、曲線因子
(fillfactor:FF)も大きくなる。
FIG. 3 shows InG according to the second embodiment of the present invention.
1 shows a structure of an aP / GaAs tandem cell type solar cell.
In FIG. 3, a GaAs cell 2 is used as the lower cell (bottom cell), and In is used as the upper cell (top cell).
A 0.5 Ga 0.5 P cell 4 is used. Further, a GaAs tunnel junction layer 3 is provided between the lower cell and the upper cell in order to electrically connect them in series.
More specifically, the GaAs bottom cell 2 is formed on a Zn-doped p + GaAs substrate 11 (p> 1 × 10 19 cm −3 ) with a thickness of 0.3 μm and an impurity density of 7.0 × 10.
It is formed on the 18 cm −3 p + GaAs buffer layer 12. The GaAs cell 2 is formed on the p + GaAs buffer layer 12, has a thickness of 0.1 μm, and has an impurity density of 3.0 × 10 18 cm −3 and is made of p + InGaP BSF layer 2.
1. Thickness of 3 .mu.m provided on top of the impurity density 2.
0 × 10 17 cm −3 pGaAs base layer 22, a thickness of 0.1 μm provided on the pGaAs base layer 22, and an impurity density of 2.0 × 10
18 cm −3 n + GaAs emitter layer 23, and n + In with an upper portion thickness of 0.1 μm and an impurity density of 0.1 μm
0.5 Ga 0.5 P window layer 24. A pn junction is formed between the emitter layer 23 and the base layer 22. The GaAs tunnel junction layer 3 has a thickness of 10 nm and an impurity density of 5 formed on the n + In 0.5 Ga 0.5 P window layer 24 which is the uppermost layer of the lower cell (GaAs bottom cell) 2.
X 10 18 cm -3 or more of n ++ GaAs layer 31 and a thickness of 10
nm, impurity density 1.0 × 10 19 cm -3 p ++ GaAs
Layer 32, thickness 0.1 μm, impurity density 0.8-1 × 10
It is composed of a 19 cm −3 p ++ In 0.5 Ga 0.5 P layer 33. And on this upper part, the thickness is 0.1 to 0.3 μm.
With an impurity density of 4 × 10 17 cm −3 p + In 0.5 Ga
0.5 P BSF layer 41; thickness 0.7 to 1.5 μm, impurity density, pIn 0.5 Ga 0.5 P of 1.5 × 10 17 cm −3
Base layer 42; thickness 50 nm, impurity density 3.0 × 10
18 cm -3 of n + In 0.5 Ga 0.5 P emitter layer 43; and the thickness 30 nm, the impurity density of 2 × 10 18 cm -3 n +
In 0.5 G deposited AlInP window layer 44 in this order
The a 0.5 P top cell 4 is formed. In 0.5 Ga
An n + GaAs layer 51 having a thickness of 0.3 μm for ohmic contact is formed on a part of the upper portion of the 0.5 P top cell 4, and an Au—Ge / Ni / Au layer 71 and an Au layer 72 thereon are formed on the n + GaAs layer 51. An upper metal electrode layer (surface electrode layer) 7 made of is formed. On the back surface of the p + GaAs substrate 11, an Au layer is formed as a lower metal electrode layer (back surface electrode layer) 8. In 0.5 Ga 0.5 P n + of top cell 4
Although not shown in the drawing, the ZnS layer 6 is usually formed in the region of the surface of the AlInP window layer 44 other than the portion where the n + GaAs layer 51 and the upper metal electrode layer 7 thereabove are formed.
1. The antireflection film 6 made of the MgF 2 layer 62 is formed. With such a structure, the peak current density of the tunnel junction layer 3 has an extremely large value of J p = 200 mA / cm 2 , the short-circuit photocurrent Isc as a tandem cell is also large, and therefore the conversion efficiency is extremely large and the fill factor ( The fill factor (FF) also becomes large.

【0021】図4は本発明の第3の実施例に係るトンネ
ル注入型ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)
の断面図である。半絶縁性GaAs基板97の上に順
次、厚み0.3μm、不純物密度2×1018cm-3のn
+ In0.5 Ga0.5 Pコレクタコンタクト層98、厚み
0.1μm、不純物密度1×1014〜3×1015cm-3
のp- In0.5 Ga0.5 Pドリフト層99、厚み10n
m、不純物密度5×1018cm-3のn++GaAs層3
1、厚み10nm、不純物密度1×1019cm-3のp++
GaAs層32、厚み0.1μm、不純物密度0.8〜
1×1019cm-3のp++InGaP層33、厚み0.3
μm、不純物密度1×1019cm-3のp+ GaAsコン
タクト層59が形成されている。ドリフト層99はn-
In0.5 Ga0.5 P層又はiIn0.5 Ga0.5 P層でも
よく、ほぼ完全にドリフト層99が空乏化するような不
純物密度に選定しておけばよい。n++GaAs層31、
++InGaP層33でトンネル接合層3が形成される
こととなるが、n++GaAs層31がこのHBTの実際
のエミッタ領域となり、n++GaAs層31の直下のp
- In0.5 Ga0.5 Pドリフト層99の上部がHBTの
仮想ベース領域となる。p+ GaAsコンタクト層59
の表面からp- In0.5 Ga0.5 Pドリフト層99に達
するU溝が形成され、その表面に厚み50nmのAlG
aAs層101が形成され、さらにそのAlGaAs層
101にほぼ内包されるようにPt/Ti/Pt/Au
層からなるベース金属電極82が形成されている。エミ
ッタ金属電極81としてTi/Pt/Au層がp+ Ga
Asコンタクト層59の上に形成されている。また、コ
レクタ金属電極83としてAuGe/Ni/Ti/Au
層が表面からn+ In0.5 Ga0.5 Pコレクタコンタク
ト層98まで達するU溝の底部において、n+ In0.5
Ga0.5 Pコレクタコンタクト層98に接してその上部
に形成されている。図4の構造においてトンネル接合層
3の電界強度をベース金属電極82に印加する電圧で制
御し、n++GaAs層31をHBTの仮想エミッタ領域
として、p- InGaPドリフト層99の上部の仮想ベ
ース領域に電子が注入される。注入された電子はp-
nGaPドリフト層中の高電界によりドリフト走行し、
+ In0.5 Ga0.5 Pコレクタコンタクト層98に到
達する。なおベース金属電極82とエミッタ金属電極8
1との間にはポリイミド、あるいはSiO2 /Si3
4 等の層間絶縁膜が形成されている。なお、図4のトン
ネル注入型HBTを集積化するためには、プロトンイオ
ン注入で素子分離領域103を形成すればよい。本発明
の第3の実施例によれば、トンネル接合層3のピーク電
流が大きいので、変換コンダクタンスgmが大きく、サ
ブミリ波帯での増幅、発振が高効率で可能となる。又、
InGaPは耐放射線特性に優れているので、人工衛星
搭載に適し、衛星通信用の増幅、発振素子や論理回路等
に用いることができる。図4は例示であり、さらに共鳴
トンネルトランジスタ等他の半導体素子にも本発明の構
造は適用できることはもちろんである。
FIG. 4 shows a tunnel injection type heterojunction bipolar transistor (HBT) according to a third embodiment of the present invention.
FIG. N having a thickness of 0.3 μm and an impurity density of 2 × 10 18 cm −3 is sequentially formed on the semi-insulating GaAs substrate 97.
+ In 0.5 Ga 0.5 P collector contact layer 98, thickness 0.1 μm, impurity density 1 × 10 14 to 3 × 10 15 cm −3
Of p - In 0.5 Ga 0.5 P drift layer 99, the thickness 10n
m, n ++ GaAs layer 3 with an impurity density of 5 × 10 18 cm -3
1, p ++ with a thickness of 10 nm and an impurity density of 1 × 10 19 cm -3
GaAs layer 32, thickness 0.1 μm, impurity density 0.8 to
1 × 10 19 cm −3 p ++ InGaP layer 33, thickness 0.3
A p + GaAs contact layer 59 having a thickness of μm and an impurity density of 1 × 10 19 cm −3 is formed. The drift layer 99 is n
An In 0.5 Ga 0.5 P layer or an iIn 0.5 Ga 0.5 P layer may be used, and the impurity density may be selected so that the drift layer 99 is almost completely depleted. n ++ GaAs layer 31,
Although the tunnel junction layer 3 is formed by the p ++ InGaP layer 33, the n ++ GaAs layer 31 becomes the actual emitter region of this HBT, and the p just under the n ++ GaAs layer 31 is formed.
- the upper portion of the In 0.5 Ga 0.5 P drift layer 99 becomes the virtual base region of the HBT. p + GaAs contact layer 59
A U-groove reaching the p - In 0.5 Ga 0.5 P drift layer 99 is formed from the surface of the Al.
The aAs layer 101 is formed, and Pt / Ti / Pt / Au is formed so as to be substantially included in the AlGaAs layer 101.
A base metal electrode 82 composed of layers is formed. The Ti / Pt / Au layer is p + Ga as the emitter metal electrode 81.
It is formed on the As contact layer 59. Further, as the collector metal electrode 83, AuGe / Ni / Ti / Au is used.
At the bottom of the U-groove where the layer reaches from the surface to the n + In 0.5 Ga 0.5 P collector contact layer 98, n + In 0.5
It is formed on and in contact with the Ga 0.5 P collector contact layer 98. In the structure of FIG. 4, the electric field strength of the tunnel junction layer 3 is controlled by the voltage applied to the base metal electrode 82, and the n ++ GaAs layer 31 is used as the virtual emitter region of the HBT, and the virtual base above the p InGaP drift layer 99. Electrons are injected into the area. The injected electrons are p - I
drifting due to the high electric field in the nGaP drift layer,
The n + In 0.5 Ga 0.5 P collector contact layer 98 is reached. The base metal electrode 82 and the emitter metal electrode 8
Polyimide or SiO 2 / Si 3 N between 1 and
An interlayer insulating film such as 4 is formed. In order to integrate the tunnel implantation type HBT of FIG. 4, the element isolation region 103 may be formed by proton ion implantation. According to the third embodiment of the present invention, since the peak current of the tunnel junction layer 3 is large, the conversion conductance gm is large and amplification and oscillation in the submillimeter wave band can be performed with high efficiency. or,
Since InGaP has excellent radiation resistance, it is suitable for mounting on an artificial satellite, and can be used for amplification for satellite communication, an oscillating element, a logic circuit, and the like. FIG. 4 is an example, and it goes without saying that the structure of the present invention can be applied to other semiconductor elements such as a resonant tunnel transistor.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、本来トンネル接合に必
要な第1および第2の化合物半導体層の上部にさらに高
不純物密度の第3の化合物半導体領域が形成されている
ので、気相成長等、半導体装置の製造工程に必須な各種
高温工程を経ても、トンネル接合部の不純物密度は初期
に設計した高い値に維持できる。したがって、このトン
ネル接合部の呈するI−V特性は良好となり、I−V特
性に示されるピーク電流も従来技術の5倍以上の大きな
値となった。したがって高効率のタンデム構造太陽電池
や、高速トンネル注入HBT等、各種のトンネル接合部
を有する半導体装置が容易に製造でき、信頼性も高くな
る。
According to the present invention, the third compound semiconductor region having a higher impurity density is formed above the first and second compound semiconductor layers originally required for the tunnel junction, so that the vapor phase growth is performed. The impurity density of the tunnel junction can be maintained at the high value initially designed, even after various high temperature processes essential to the manufacturing process of the semiconductor device. Therefore, the IV characteristics exhibited by this tunnel junction were good, and the peak current shown in the IV characteristics was a value five times or more that of the prior art. Therefore, a semiconductor device having various tunnel junctions such as a highly efficient tandem structure solar cell and a high-speed tunnel injection HBT can be easily manufactured, and reliability is improved.

【0023】本発明によれば、700℃といった高温プ
ロセス中でも、亜鉛(Zn)のような拡散速度の大きい
不純物元素の拡散がおさえられるので、半導体装置製造
のプロセス設計が容易となり、生産性も向上する。
According to the present invention, the diffusion of an impurity element having a high diffusion rate such as zinc (Zn) can be suppressed even during a high temperature process of 700 ° C., so that the process design for manufacturing a semiconductor device is facilitated and the productivity is improved. To do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係るトンネルダイオー
ドの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a tunnel diode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例に係るトンネルダイオー
ドの順方向I−V特性を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing forward IV characteristics of the tunnel diode according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例に係るタンデムセル型太
陽電池の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a tandem cell type solar cell according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例に係るトンネル注入型H
BTの断面図である。
FIG. 4 is a tunnel injection type H according to a third embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of BT.

【図5】従来技術におけるトンネルダイオードの断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional tunnel diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 GaAsボトムセル(下部セル) 3 GaAsトンネル接合層 4 In0.5 Ga0.5 Pトップセル(上部セル) 7 上部金属電極層(表面電極層) 8 下部金属電極層(裏面電極層) 11 p+ GaAs基板 12 p+ GaAsバッファ層 18 n+ GaAs基板 19 n+ GaAs層 21 p+ In0.5 Ga0.5 P BSF層 22 pGaAsベース層 23 n+ GaAsエミッタ層 24 n+ In0.5 Ga0.5 P窓層 29 n+ In0.5 Ga0.5 P擬窓層 31 n++GaAs層 32 p++GaAs層 33 p++In0.5 Ga0.5 P層 41 p+ In0.5 Ga0.5 P−BSF層 42 pIn0.5 Ga0.5 Pベース層 43 n+ InGaPエミッタ層 44 n+ AlInP窓層 48 p+ In0.5 Ga0.5 P擬BSF層 49 pIn0.5 Ga0.5 P擬ベース層 51 n+ GaAs層 59 p+ GaAsコンタクト層 71 Au−Ge/Ni/Au膜 72 Auメッキ膜 81 エミッタ金属電極 82 ベース金属電極 83 コレクタ金属電極 97 半絶縁性GaAs基板 98 n+ In0.5 Ga0.5 Pコレクタコンタクト層 99 p- In0.5 Ga0.5 Pドリフト層 101 AlGaAs層 102 層間絶縁膜 103 素子分離領域2 GaAs bottom cell (lower cell) 3 GaAs tunnel junction layer 4 In 0.5 Ga 0.5 P top cell (upper cell) 7 upper metal electrode layer (front electrode layer) 8 lower metal electrode layer (back electrode layer) 11 p + GaAs substrate 12 p + GaAs buffer layer 18 n + GaAs substrate 19 n + GaAs layer 21 p + In 0.5 Ga 0.5 P BSF layer 22 p GaAs base layer 23 n + GaAs emitter layer 24 n + In 0.5 Ga 0.5 P window layer 29 n + In 0.5 Ga 0.5 P pseudo window layer 31 n ++ GaAs layer 32 p ++ GaAs layer 33 p ++ In 0.5 Ga 0.5 P layer 41 p + In 0.5 Ga 0.5 P-BSF layer 42 pIn 0.5 Ga 0.5 P base layer 43 n + InGaP emitter layer 44 n + AlInP window layer 48 p + In 0.5 Ga 0.5 P pseudo BSF layer 49 pIn 0.5 Ga 0.5 P pseudo base layer 51 n + GaAs layer 59 p + GaAs contact layer 71 Au-Ge / Ni / Au film 72 Au plating film 81 Emitter metal electrode 82 Base metal electrode 83 Collector metal electrode 97 Semi-insulating GaAs substrate 98 n + In 0.5 Ga 0.5 P collector contact Layer 99 p - In 0.5 Ga 0.5 P drift layer 101 AlGaAs layer 102 interlayer insulating film 103 element isolation region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/73 31/04 H01L 29/72 31/04 E Y ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 29/73 31/04 H01L 29/72 31/04 EY

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の第1の化合物半導体層と、 該第1の化合物半導体層の上部に形成された第2導電型
の第2の化合物半導体層と、 該第2の化合物半導体層の上部に形成された、第2導電
型で、該第2の化合物半導体層よりも禁制帯幅の大きな
第3の化合物半導体層からなるヘテロ接合層をその一部
に有し、 該第2の化合物半導体層は該第1の化合物半導体層との
間で形成されるトンネル接合による空乏層でほぼ完全に
空乏化し、 該第3の化合物半導体層の不純物密度が、該第2の化合
物半導体層の不純物密度の0.8倍以上であることを特
徴とするトンネル接合層を有する半導体装置。
1. A first compound semiconductor layer of a first conductivity type, a second compound semiconductor layer of a second conductivity type formed on the first compound semiconductor layer, and a second compound semiconductor. A heterojunction layer formed of a third compound semiconductor layer of a second conductivity type and having a band gap larger than that of the second compound semiconductor layer, the heterojunction layer being formed on the upper portion of the layer; Of the compound semiconductor layer is almost completely depleted in a depletion layer formed by a tunnel junction formed between the compound semiconductor layer and the first compound semiconductor layer, and the impurity density of the third compound semiconductor layer is equal to that of the second compound semiconductor layer. A semiconductor device having a tunnel junction layer, characterized in that it has an impurity density of 0.8 times or more.
【請求項2】 前記第1、および第2の化合物半導体層
はGaAsで、前記第3の化合物半導体層はIn1-x
x Pであることを特徴とする請求項1記載のトンネル
接合層を有する半導体装置。
2. The first and second compound semiconductor layers are made of GaAs, and the third compound semiconductor layer is made of In 1-x G 2.
The semiconductor device having a tunnel junction layer according to claim 1, wherein the semiconductor device is a x P.
【請求項3】 前記第2および第3の化合物半導体層の
ドーパントが亜鉛(Zn)であり、前記第3の化合物半
導体層の不純物密度が0.8〜1.0×1019cm-3
あることを特徴とする請求項1記載のトンネル接合層を
有する半導体装置。
3. The dopant of the second and third compound semiconductor layers is zinc (Zn), and the impurity density of the third compound semiconductor layer is 0.8 to 1.0 × 10 19 cm −3 . The semiconductor device having the tunnel junction layer according to claim 1.
【請求項4】 前記第1の化合物半導体層の下部に第1
の導電型で、前記第1の化合物半導体層よりも禁制帯幅
の大きな第4の化合物半導体層を形成したことを特徴と
する請求項1記載のトンネル接合層を有する半導体装
置。
4. A first underlayer of the first compound semiconductor layer is provided.
2. A semiconductor device having a tunnel junction layer according to claim 1, wherein a fourth compound semiconductor layer having a conductivity type of 4 and a band gap larger than that of the first compound semiconductor layer is formed.
【請求項5】 前記ヘテロ接合層によりトップセルとボ
トムセルとを直列接続したタンデムセル型太陽電池であ
ることを特徴とする請求項1記載のトンネル接合層を有
する半導体装置。
5. A semiconductor device having a tunnel junction layer according to claim 1, which is a tandem cell type solar cell in which a top cell and a bottom cell are connected in series by the heterojunction layer.
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JP (1) JPH08162649A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100384597B1 (en) * 2000-11-20 2003-05-22 주식회사 옵토웰 Method of fabricating Tunnel junction layer
US9151711B2 (en) 2009-06-04 2015-10-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Optoelectronic shutter, method of operating the same and optical apparatus including the optoelectronic shutter

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