Элементы фото и электрической памяти. Оптоэлектронные приборы

Рис. 4. Поверхностно-барьерный фотодиод с индуцированным инверсионным каналом

Очень важной сферой использования поверхностно-барьерных фотопреобразователей являются солнечные фотоэлементы. Солнечный элемент — это обычный фотодиод, но оптимизированный для работы в соответствующих условиях (уровни освещенности, диапазон энергий квантов света, большая рабочая площадь, максимальный КПД и т. п.). Поверхностно-барьерные солнечные элементы по сравнению с аналогичными приборами на диффузионных p-n переходах обладают всеми преимуществами, характерными для приборов с оптимизированным состоянием поверхности: высокая фоточувствительность в коротковолновой области спектра, высокая однородность параметров по поверхности элементов, простота конструкции и технологичность.

Несмотря на эти преимущества, солнечные элементы остаются приборами, достаточно дорогими для широкого использования. Основная причина этого — высокая стоимость полупроводникового материала. Выход из создавшегося положения существует: вместо полупроводниковых пластин с типичной толщиной 0,3 мм можно использовать тонкие полупроводниковые пленки толщиной около 1 мкм, нанесенные на различные недорогие подложки (металлы, стекло, полимеры). Получить такие пленки, обладающие достаточно высокой фоточувствительностью, оказалось непросто. Однако эта задача в настоящее время может считаться решенной. Пленки аморфного кремния, легированного водородом, оказались подходящими для этой цели.

Естественно, что в тонкопленочных приборах роль поверхности и границ раздела возрастает, и технология изготовления таких структур, требующая точного соблюдения оптимальных режимов, в этом смысле даже более сложна, чем стандартная пленарная технология микроэлектроники.