[发明专利]在硅材料内形成的纳米结构单元及在其中完成它们的制造方法

权利要求书

1.一种在全硅光电转换器内部形成纳米尺度上调节的二次电子产生的单元segton的方法，其特征在于，在形成和成型它们的作用过程中，具有下面的连续步骤：

a.通过聚焦能量束、电子束、离子束以及其他合适的辐射，从基本晶体结构中移出两个Si原子，形成称为双空穴的两个相互作用空穴的系统

b.将足够大量的和良好分布的segton放置在良好限定的纳米空间中

c.将segton放置在上部晶片区中

d.将大量的segton放置在应力下的晶体硅相<c-Si>内

e.形成有用的电子能量组，其完成用于高效光电转换的基本Si能量带

f.重掺杂被双空穴占据的区域以及围绕该区域的空间以局部地采用n-型行为

g.在转换器的技术处理期间保留segton群体持续温度升高的时间段

h.通过重叠物理效应、两种场：电场和力场、掺杂、适当暴露于入射光子处理segton的密集群体

i.允许准永久性双重负segton电荷状态

j.采用两种不同的电子转移机理，segton进和出；出是通过传导带而进是通过杂质带

k.采用单向segton功能作为能量阀和几何空间阀

l.由于通过杂质带的电子传导，采用超快速segton再充电

m.处理具有弱键合电子的二次电子产生中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于n-型半导体掺杂杂质的局部浓度足够大以充电和放电全部大量的双空穴。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于产生双空穴存储器，其是插入发射极区域中的包埋的非晶体。

4.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于a-Si/c-Si杂界面聚集大量双空穴，其捕获在膨胀应变场中。

5.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于在通过聚焦能量束、电子束、离子束以及其他合适的辐射进行能量沉积过程期间，包埋的非晶体缠绕在与双空穴接合的纳米层周围。

6.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于热力学处理允许局部地和清楚地确定超材料相。

7.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于n-型掺杂紧接着是离子注入直至局部或包埋非晶化。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用单一离子注入直至局部或包埋非晶化，仅使用P掺杂离子，用于导致重掺杂材料，并且因此允许同时涉及杂质带和传导带的单极传导，其中非晶化产生包埋的a-Si/c-Si杂界面，以及较小的处于c-Si中的a-Si内含物和处于a-Si中的c-Si内含物，随后在500-550℃下进行退火循环，其采用固态外延形式并且导致晶体和非晶体两个硅相的清楚分离以及锐化平面a-Si/c-Si杂界面，并且350-450℃下的退火循环导致产生或多或少平面样纳米层，其平滑地缠绕每个非晶体使得纳米层为3至10nm厚并且均匀，而没有任何缺陷和不均匀，并且包含一起形成seg物质的许多有序的单元，所述seg物质是放置在重n-型重掺杂半导体材料内的基于硅的超材料(MTM)，提供有掺杂Si：P，并且其中通过使用相对低能量/位移原子通过有限位移Si原子至基本单元电池外部，晶体硅的基本单元电池在纳米尺度上转变为硅segton，并且两个原子的这种位移导致引入可以捕获和局部化电子的延长的电子键的所谓的双空穴，并且这种双空穴在技术上是有用的，因为它永久地包含四个捕获电子，其中它们中的一个弱键合在重n-型掺杂材料中。

9.根据前述权利要求1所述的方法，其特征在于使用离子束或电子束进行先前晶体半导体的局部非晶化。