受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管制造技术

提供包括电极的受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管以及面发光激光元件，所述电极具有低的接触电阻值和高的透光率。受光/发光元件（11）具有：受光/发光层（21），多个化合物半导体层层叠而成；以及电极（30），由透明导电材料构成，具有第1面（30A）以及相对于第1面的第2面（30B），在第1面（30A）中与受光/发光层（21）接触，在透明导电材料中包含有由从由钼、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物，在电极（30）的第1面（30A）的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比在电极（30）的第2面（30B）的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高。

【技术实现步骤摘要】
受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管
本专利技术涉及受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管以及面发光激光元件，更详细地说，涉及在电极具有特征的受光以及发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管以及面发光激光元件。
技术介绍
对太阳能电池或者受光元件的电极，使用具有高导电性以及在可见光区域的高透射率的透明导电膜。此外，从(日本)特开2002-256423可知，用于基于溅射法形成这样的透明导电膜的烧结体目标。用于制作该透明导电膜的烧结体目标的特征在于，由铟、钥、氧构成，在原子数量比上，钥相对于铟以0.003、.20的比例存在，且烧结体相对密度为90%以上。此外，从(日本)特开2011-201301可知如下的层叠体:在基体上，具有缓冲层，缓冲层由从以下三种薄膜中选择的至少一种以上薄膜构成:氧化镓薄膜；由镓、铟以及氧构成的氧化物薄膜；以及由镓、铟、铝以及氧构成的氧化物薄膜，在缓冲层上以氧化钛为主成分，形成由包含从如下的元素中选择的至少一种以上元素的氧化物薄膜构成的透明导电膜层:银、钽、钥、砷、铺、以及鹤。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2002-256423专利文献2:(日本)特开2011-201301
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在这些专利公开公报中公开的透明导电膜、透明导电层中，例如，如果钥的含量高，则虽然能够得到低的接触电阻值，但存在透光率降低的问题。从而，本专利技术的目的在于，提供一种包含具有低的接触电阻值和高的透光率的电极的受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管以及面发光激光元件。[0011 ] 用于解决课题的方法用于达到上述目的的本专利技术的受光或者发光元件具有:多个化合物半导体层层叠而成的受光或者发光层；以及电极，由透明导电材料构成，具有第I面以及相对于第I面的第2面，在第I面中与受光或者发光层接触，透明导电材料中包含有由从由钥、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物，在电极的第I面的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比在电极的第2面的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高。用于达到上述目的的本专利技术的太阳能电池或者光传感器具有:多个化合物半导体层层叠而成的受光层；以及电极，由透明导电材料构成，具有第I面以及相对于第I面的第2面，在第I面中与受光层接触，透明导电材料中包含有由从由钥、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物，在电极的第I面的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比在电极的第2面的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高。用于达到上述目的的本专利技术的发光二极管或者面发光激光元件具有:多个化合物半导体层层叠而成的发光层；以及电极，由透明导电材料构成，具有第I面以及相对于第I面的第2面，在第I面中与发光层接触，透明导电材料中包含有由从由钥、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物，电极的第I面的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比电极的第2面的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高。对于本专利技术的受光或者发光兀件、太阳能电池、光传感器、发光二极管或者面发光激光元件，在透明导电材料中包含有添加物，而且，由于在电极的第I面的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比在电极的第2面的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高，因此，能够提供满足较低的接触电阻值和较高的透光率这两者的电极。【附图说明】图1A以及图1B分别是实施例1以及实施例2的受光或者发光元件、太阳能电池以及光传感器的示意性的截面图。图2是实施例3的受光或者发光元件以及太阳能电池的示意性的截面图。图3A以及图3B是实施例4的发光二极管以及面发光激光元件的示意性的截面图。图4是表示实施例1中的电极的厚度方向的二次离子质量分析结果的曲线图。图5A以及图5B分别是表示测定了对由ITO层构成的电极以及由作为添加物而包含钥的ITO层构成的电极施加了电压时流过的电流的结果的曲线图、以及测定了 ITO层以及作为添加物而包含钥的ITO层的光吸收率的结果的曲线图。图6是表示调查了由ITO层构成的电极、以及由作为添加物而包含钥的ITO层构成的电极的厚度和平均光吸收率之间的关系的结果的曲线图。图7是表示在具有各种载体浓度的n-GaAs层上形成第I电极，并调查了 n_GaAs层的载体浓度、以及第I电极和受光或者发光层之间的接触电阻值之间的关系的结果的曲线图。图8是表示在实施例3A中，在具有硫化锌层/氟化镁层的层叠结构的防反射膜中，以第I电极的厚度、以及在辅助电极和辅助电极之间露出的第I电极的第2面的部分的宽度作为参数，模拟了最大变换效率的结果的曲线图。图9是表示在实施例3B中，在具有氧化钽层/氧化硅层的层叠结构的防反射膜中，以第I电极的厚度、以及在辅助电极和辅助电极之间透出的第I电极的第2面的部分的宽度作为参数，模拟了最大变换效率的结果的曲线图。图10是表示在实施例3C中，在具有氧化钛层/氧化钽层/氧化硅层的层叠结构的防反射膜中，以第I电极的厚度、以及在辅助电极和辅助电极之间露出的第I电极的第2面的部分的宽度作为参数，模拟了最大变换效率的结构的曲线图。图1lA以及图1lB是以往的太阳能电池的示意性的截面图。【具体实施方式】以下，参照附图，基于实施例对本专利技术进行说明，但本专利技术并不限定于实施例，实施例中的各种数值和材料是例示。另外，按照以下的顺序进行说明。1、有关本专利技术的受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管以及面发光激光元件、整体的说明2、实施例1 (本公开的受光或者发光元件、太阳能电池以及光传感器)3、实施例2 (实施例1的变形)4、实施例3 (实施例2的变形)5、实施例4 (本专利技术的发光二极管以及面发光激光元件)6、实施例5 (实施例f实施例4的变形)、其他[有关本专利技术的受光或者发光元件、太阳能电池、光传感器、发光二极管以及面发光激光元件、整体的说明]对于本公开的受光或者发光兀件、太阳能电池、光传感器、发光二极管或者面发光激光元件(以下，有时简单将其统称为“本公开的受光或者发光元件等”)，作为构成化合物半导体层的化合物半导体，能够例示2元混晶、3元混晶或者4元混晶的GaAs系化合物半导体、2元混晶、3元混晶、4元混晶的GaP系化合物半导体、3元混晶或者4元混晶的GaInP系化合物半导体、2元混晶、3元混晶或者4元混晶的InP系化合物半导体、或者2元混晶、3元混晶或者4元混晶的GaN系化合物半导体。在包括上述的优选方式的本专利技术的受光或者发光元件等中，作为透明导电材料，能够例示ITO (包含铟-锡复合氧化物、氧化铟锡、掺杂Sn的In2O3、结晶性ITO以及非晶ΙΤ0), IZO (铟-锌复合氧化物、氧化铟锌)、AZO (掺杂氧化铝的氧化锌)、GZO (掺杂镓的氧化锌)、AlMgZnO (掺杂氧化铝以及氧化镁的氧化锌)、铟-镓符合氧化物(IG0)、In-GaZnO4(IGZ0)、IF0 (掺杂 F 的 In2O3)、掺杂锑的 SnO2 (ΑΤ0),FTO (掺杂 F 的 SnO2)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ΖηΟ)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受光或者发光元件，具有：多个化合物半导体层层叠而成的受光或者发光层；以及电极，由透明导电材料构成，具有第1面以及相对于第1面的第2面，在第1面中与受光或者发光层相接，透明导电材料中包含有由从由钼、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物，在电极的第1面的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比在电极的第2面的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高。

【技术特征摘要】
1.一种受光或者发光兀件，具有: 多个化合物半导体层层叠而成的受光或者发光层；以及 电极，由透明导电材料构成，具有第I面以及相对于第I面的第2面，在第I面中与受光或者发光层相接， 透明导电材料中包含有由从由钥、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物， 在电极的第I面的界面附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度比在电极的第2面的附近的透明导电材料中包含的添加物的浓度还高。2. 如权利要求1所述的受光或者发光元件，其中， 化合物半导体层由2元混晶、3元混晶或者4元混晶的GaAs系化合物半导体、2元混晶、3元混晶、4元混晶的GaP系化合物半导体、3元混晶或者4元混晶的GaInP系化合物半导体、2元混晶、3元混晶或者4元混晶的InP系化合物半导体、或者2元混晶、3元混晶或者4元混晶的GaN系化合物半导体构成。3.如权利要求1所述的受光或者发光元件，其中， 透明导电材料由 ?το、IZO、AZO、GZO、AlMgZnO、I GO、IGZO、IF0、ΑΤΟ、FTO、Sn02、Zn0、掺杂 B 的 ZnO, InSnZnO、或者、ITiO 构成。4.如权利要求1所述的受光或者发光元件，其中， 在电极的第2面上形成有辅助电极。5.如权利要求4所述的受光或者发光元件，其中， 在受光或者发光层和电极的第2面之间形成有接触层， 接触层由与构成多个化合物半导体层的至少一个层的化合物半导体相同的化合物半导体构成，所述多个化合物半导体层构成受光或者发光层。6.如权利要求5所述的受光或者发光兀件,其中， 当构成接触层的材料的带隙能比受光层或者发光层的带隙能还小时，接触层的厚度为3nm 至 30nm。7.如权利要求1所述的受光或者发光元件，其中， 电极从受光或者发光层侧起具有第I层以及第2层的层叠结构， 构成第I层的透明导电材料中包含有添加物， 构成第2层的透明导电材料中不包含添加物。8.如权利要求7所述的受光或者发光元件，其中， 构成第I层的透明导电材料中包含的添加物的平均浓度为5X IO16CnT3至IX 1018cm_3。9.如权利要求7所述的受光或者发光元件，其中， 在将第I层的电阻率设为R1，将第层的电阻率设为R2，将波长为400nm至900nm中的第I层的透光率设为TP1，将第2层的透光率设为TP2时，满足以下式子:0.4 ≤ VR1 ≤ 1.00.8 ≤ TP2ZTP1 ≤ 1.0。10.如权利要求1所述的受光或者发光元件，其中， 构成电极的透明导电材料中包含的添加物的浓度从电极的第I面起向第2面逐渐降低。11.一种太阳能电池，具有， 多个化合物半导体层层叠而成的受光层；以及 电极，由透明导电材料构成，具有第I面以及相对于第I面的第2面，在第I面中与受光层相接， 透明导电材料中包含有由从由钥、钨、铬、钌、钛、镍、锌、铁以及铜组成的组中选择的至少一种金属或者其化合物构成的添加物， 在电极的第I面的界...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边知雅，吉田浩，池田昌夫，内田史朗，有持祐之，野町一郎，杨辉，陆书龙，郑新和，
申请(专利权)人：索尼公司，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：