[发明专利]创建具有分布掺杂的半导体晶片的方法和含分布场的晶片

权利要求书

1.一种用于制作供用作太阳能收集器的半导体晶片的方法，所述方法包括以下步骤：

a. 提供具有表面的熔融半导体材料；

b. 提供包括成形表面的模具，所述模具还包括与所述半导体材料有关的主要掺杂剂；

c. 使所述成形表面与所述熔融半导体材料接触，使得主要掺杂剂从所述模具迁移到所述熔融半导体材料中；以及

d. 维持条件，使得以晶片形式的半导体材料的本体在所述成形表面上凝固，其中第一表面接触所述成形表面，所述晶片具有主要掺杂剂浓度的分布图，在所述晶片的第一表面处存在较大的主要掺杂剂浓度，并且在所述晶片的第二表面处存在比所述晶片的第一表面处的更小的主要掺杂剂浓度，其中晶片的第二表面与所述晶片的第一表面相对。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括把凝固的晶片从所述成形表面卸下的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，所述模具包括在一个表面上的涂层，所述涂层包含所述主要掺杂剂。

4.根据权利要求1所述的方法，所述模具还包括本体，其中，所述主要掺杂剂分布在所述模具本体内。

5.根据权利要求1所述的方法，所述模具还包括本体，其中，所述主要掺杂剂以靠近一个表面的较高浓度处于所述模具本体内。

6.根据权利要求1所述的方法，所述主要掺杂剂包括施主和受主类型中仅一种类型的电荷载流子，所述方法还包括：

进行权利要求1的步骤a，b，c和d至少两次；并且

在所述熔融半导体材料中提供一些与所述主要掺杂剂相反的电荷载流子施主/受主类型的补偿掺杂剂。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在所述熔融半导体材料中提供一些与所述补偿掺杂剂相反的电荷载流子施主/受主类型的反补偿掺杂剂的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，所述补偿掺杂剂和所述反补偿掺杂剂均具有平衡偏析系数，所述反补偿掺杂剂的平衡偏析系数等于或小于所述补偿掺杂剂的平衡偏析系数。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，提供一些补偿掺杂剂的步骤通过以根据以下关系的浓度C_cd在包括所述熔融半导体材料的熔体中提供所述补偿掺杂剂来实现：

C_cd等于C_md*（k_md/k_cd），其中：

C_md是所述主要掺杂剂的熔体浓度；

C_cd是所述补偿掺杂剂的熔体浓度；

k_md是所述主要掺杂剂的有效偏析系数；以及

k_cd是所述补偿掺杂剂的有效偏析系数。

10.根据权利要求1所述的方法，主要掺杂剂浓度在所述晶片的第一表面处小于或等于1×10²⁰ N_x/cm³，并且在所述晶片的第二表面处大于或等于1×10¹⁵ N_x/cm³，其中，对于电荷载流子受主掺杂剂，N_x意指电荷载流子受主的数量N_a，并且对于电荷载流子施主掺杂剂，N_x意指电荷载流子施主的数量N_d。