[发明专利]半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.一种光吸收半导体元件（10）的制造方法，包括如下步骤：

提供具有第一侧面（101）和第二侧面（102）的基层（100），

在半导体基层（100）与第一侧面（101）相邻的至少一个部分体积（110）中加入掺杂剂，如此使得所述部分体积（110）和半导体基层（100）之间形成具有第一带隙能的第一pn结（21），

在半导体基层（100）的至少一个部分区域（240）上照射具有可预定义长度的多个激光脉冲（400），其中通过振幅和/或偏振调制将所述激光脉冲（400）的脉冲波形修整成至少一个可预定义的形状，如此使得至少第二侧面（102）的部分区域（240）具有改性表面，并在其中形成具有第二带隙能的第二pn结（22），

其中所述第二带隙能低于所述第一带隙能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，半导体基层（100）暴露在含硫化合物下，同时至少一个激光脉冲（400）入射到基层（100）的表面（240）上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述激光脉冲（400）的可预定义长度约为10fs至1ns。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，对单个激光脉冲（400）的振幅进行调制使其具有三个峰值，其中至少一个峰值具有第一振幅，并且至少一个峰值具有第二振幅。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在随后的方法步骤中，半导体基层（100）的至少一个部分区域上设有接触层（210、220、230）。

6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，半导体基层（100）在多个激光脉冲（400）照射后受到热处理。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，对单个激光脉冲（400）振幅进行调制使其具有至少两个峰值，其中峰值之间持续时间少于5fs的振幅回落到小于较大峰值的15%的数值。

8.一种将电磁辐射转换成电能的半导体元件（10），包括：

晶体半导体基层（100），具有第一侧面（101）以及相对的第二侧面（102），

其中至少在半导体基层（100）与第一侧面相邻的一个部分体积（110）中加入有掺杂剂，如此使得所述部分体积（110）和半导体基层（100）之间形成第一pn结（21），

其特征在于，

第二侧面（102）的至少一个第一部分区域（240）中含有掺杂剂并具有改性表面，从而形成第二pn结（22），其中第一pn结（21）被设计为吸收具有高于半导体基层（100）带隙能的光能的光线，而第二pn结（21）则被设计为吸收具有低于半导体基层（100）带隙能的光能的光线。

9.根据权利要求8所述的半导体元件，其特征在于，第一部分区域的改性表面具有多个圆柱形凸起，其直径在约0.3μm至约1μm之间，并在纵向上延伸约1μm至约5μm。

10.根据权利要求8或9所述的半导体元件，其特征在于，第一个部分区域（240）含有粒度为1μm至100μm的晶体硅。

11.根据权利要求8至10之一所述的半导体元件，其特征在于，第一侧面（101）设有至少一个实施为部分涂覆第一侧面（101）的接触面（210），以及第二侧面（102）设有至少两个接触层（220，230）。

12.根据权利要求8至11之一所述的半导体元件，其特征在于，第二侧面的接触层（220）与半导体基层（100）电连接，另一接触层（230）与第二侧面（102）的第一部分区域（240）电连接。

13.根据权利要求8至12之一所述的半导体元件，其特征在于，半导体基层（100）含有p掺杂硅或由其构成，掺杂剂从氮和/或磷和/或砷和/或硫中选择。

14.根据权利要求8至13之一所述的半导体元件，其特征在于，第一侧面（101）上的接触层（210）与第二侧面（102）上的接触层（220）一起构成第一光电池，第一侧面的接触层（210）与第二侧面（102）的接触层（230）一起构成第二光电池，并单片式集成在半导体基层（100）上。

15.根据权利要求14所述的半导体元件，其特征在于，第一和第二光电池互相并联连接。

16.一种执行根据权利要求1至7中任一所述的方法的装置。