[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

说明书

半导体晶片在包含掺杂剂的模具上形成。掺杂剂对邻近模具的熔体区域进行掺杂。在那里，掺杂剂浓度高于熔体块体中的掺杂剂浓度。晶片开始凝固。掺杂剂在固体半导体中不良地扩散。在晶片开始凝固之后，掺杂剂不能进入熔体。之后，邻近晶片表面的熔体中的掺杂剂的浓度小于晶片开始形成的地方存在的掺杂剂的浓度。新的晶片区域从其掺杂剂浓度随时间的推移减少的熔体区域生长。这在晶片中建立了掺杂剂梯度，邻近模具具有较高浓度。能够修整梯度。梯度产生能够起漂移场或背表面场的作用的场。太阳能收集器能够在背表面上具有开放栅格导体和更好的光学反射器，固有的背表面场使所述更好的光学反射器变得可能。

相关文献

据此要求保护于2015年1月26日提交的、题为“METHODS OF CREATING ASEMICONDUCTOR WAFER HAVING A DRIFT FIELD WITH PROFILED DOPING AND WAFERSHAVING A PROFILED DRIFT FIELD”、发明人为Ralf Jonczyk等、申请人为马萨诸塞州贝德福德的1366 Technologies有限公司的美国临时申请号62/107,711的优先权，据此通过引用并入其完整的公开。据此还要求保护于2015年10月8日提交的、题为“METHODS FORCREATING A SEMICONDUCTOR WAFER HAVING PROFILED DOPING AND WAFERS AND SOLARCELL COMPONENTS HAVING A PROFILED FIELD, SUCH AS DRIFT AND BACK SURFACE”、发明人为Ralf Jonczyk等、申请人为马萨诸塞州贝德福德的1366 Technologies有限公司的美国临时申请号62/239,115的优先权，据此也通过引用并入其完整的公开。

背景技术

通常能够使用Sachs等人的、题为“METHODS FOR EFFICIENTLY MAKING THINSEMICONDUCTOR BODIES FROM MOLTEN MATERIAL FOR SOLAR CELLS AND THE LIKE”的于2012年10月23日授权的美国专利号8,293,009中公开的技术，从半导体熔体直接形成半导体晶片，该美国专利号8,293,009通过引用全部并入本文中）。

常规的太阳能收集器由如下半导体晶片组成：该半导体晶片具有其中存在例如晶格空穴的多数载流子的相对较厚的部分和其中相反类型的载流子（在该情况下，为电子）为多数载流子的薄得多的部分。这两部分在称为p/n结的地方相接。在180微米厚的工业标准晶片中，p型部分将是180微米厚，并且n型部分将是约0.5微米厚。在这样的常规晶片中，遍及晶片的较厚部分，诸如p型晶片（诸如掺杂有硼的硅晶片）中的掺杂有受主（空穴）的p型部分，掺杂是均匀的。在这样的收集器中，少数电荷载流子以基本上随机的形式自由移动，（在每个部分中，但是这里主要关注的是较厚的部分）从其生成点随机扩散。一些少数载流子可能去向p/n结收集区域，一些可能去其他方向。这样的情形缺乏效率。已知的是，建立将朝向p/n结收集区域驱策少数电荷载流子的电场能够在其他事物相同的情况下提高效率。这样的电场被说成指向p/n结，并且将使生成的少数电荷载流子优先朝向收集p/n结移动。这样的方向偏好将增加太阳能电池的收集效率。据信这种效果不能通过用于从厚的铸块或砖块（brick）切下晶片的任何常规熔体凝固方法来实现。这样的场有时被称为漂移场。