H - Electricity – 01 – L
Patent
H - Electricity
01
L
H01L 31/18 (2006.01) H01L 21/228 (2006.01) H01L 31/0224 (2006.01) H01L 31/0288 (2006.01) H01L 31/068 (2006.01)
Patent
CA 2392342
The present invention provides a system and method for creating self-doping contacts to silicon devices in which the contact metal is coated with a layer of dopant and subjected to high temperature, thereby alloying the silver with the silicon and simultaneously doping the silicon substrate and forming a low- resistance ohmic contact to it. A self-doping negative contact may be formed from unalloyed silver which may be applied to the silicon substrate by either sputtering, screen printing a paste or evaporation. The silver is coated with a layer of dopant. Once applied, the silver, substrate and dopant are heated to a temperature above the Ag-Si eutectic temperature (but below the melting point of silicon). The silver liquefies more than a eutectic proportion of the silicon substrate. The temperature is then decreased towards the eutectic temperature. As the temperature is decreased, the molten silicon reforms through liquid-phase epitaxy and while so doing dopant atoms are incorporated into the re-grown silicon lattice. Once the temperature drops below the silver- silicon eutectic temperature the silicon which has not already been reincorporated into the substrate through epitaxial re-growth forms a solid- phase alloy with the silver. This alloy of silver and silicon is the final contact material, and is composed of eutectic proportions of silicon and silver. Under eutectic proportions there is significantly more silver than silicon in the final contact material, thereby insuring good electrical conductivity of the final contact material.
La présente invention concerne un système et un procédé permettant de créer des contacts autodopants avec des dispositifs de silicium dans lesquels le métal de contact est revêtu d'une couche de dopant et soumis à une température élevée, ce qui produit la formation d'un alliage d'argent et de silicium et, en même temps, le dopage du substrat de silicium et la formation d'un contact ohmique faiblement résistant. On peut former un contact négatif autodopant à partir d'argent non allié pouvant être appliqué sur le substrat en silicium par pulvérisation cathodique, par sérigraphie sur une pâte ou par évaporation. L'argent est ensuite revêtu d'une couche de dopant. Après avoir été appliqué, l'argent, le substrat et le dopant sont chauffés à une température supérieure à la température eutectique de Ag-Si et inférieure au point de fusion du silicium. L'argent fond plus qu'une proportion eutectique du substrat de silicium. La température est ensuite abaissée vers la température eutectique. Au fur et à mesure de la baisse de la température, le silicium fondu se reforme par épitaxie de la phase liquide et ce faisant des atomes de dopant sont incorporés dans le réseau de silicium redéveloppé. Lorsque la température descend en-dessous de la température eutectique argent-silicium, le silicium qui n'a pas encore été réintégré dans le substrat par recroissance épitaxiale, forme un alliage en phase solide avec l'argent. Cet alliage d'argent et de silicium constitue le matériau de contact final et comprend de l'argent et du silicium dans des proportions eutectiques. Dans ces proportions, le matériau de contact final contient sensiblement plus d'argent que de silicium, ce qui lui assure une bonne conductivité électrique.
Davis Hubert P.
Garcia Ruth A.
Jessup Joyce A.
Meier Daniel L.
Ebara Solar Inc.
Fetherstonhaugh & Co.
Suniva Inc.
LandOfFree
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