IB及VIA族基多元半导体制造技术

本发明专利技术提供用于形成多元成分半导体的方法及器件。在一个实施方案中，所提供的方法包括将前体材料沉积在衬底上，其中该前体材料可包括添加剂或可与其一起使用以使最终半导体层的背部部分中的IIIA族材料（例如Ga）的浓度最小化。该添加剂可为单质或合金形式的非铜的IB族添加剂。一些实施方案可能使用硒和硫，形成六元或更多元半导体合金。要强调的是提供此摘要以符合要求摘要的规则，该规则允许检索者或其他读者能迅速确定技术公开的主题。应理解本摘要将不用于解释或限制权利要求书的范围或意义。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】IB及VIA族基多元半导体
本专利技术主要涉及多元(mutl1-nary)半导体材料，更具体涉及适合但不限于在光电器件中使用的六元或更多元半导体。
技术介绍
太阳能电池和太阳能电池模块将阳光转化成电。传统上以相对昂贵的生产方法将硅(Si)用作光吸收、半传导材料而制造这些电子器件。为了使太阳能电池更经济上可行，已开发了可低价地利用薄膜，优选非硅材料的吸收光的半导体材料，例如但不限于铜-铟-镓-硒化物(CIGS)的太阳能电池器件构造。许多传统的薄膜CIGS制造技术系使用共蒸发或其他真空基沉积技术，其中最终半导体材料的所有组分在一个步骤中形成。特别对于共蒸发而言，材料为由下而上(bottom-up)生长，在材料生长时仔细地控制含量。尽管在层深度中材料含量是更可控的，但是这一步骤类型的制造方法一般为耗时的方法。与此不同，包括沉积且然后在VIA族或其他反应环境中在一个或多个步骤中随后退火的多步骤制造技术有时可为更高的产出量方法，遗憾的是，其在制造期间更易受到材料迁移及/或相分离的影响。在一个非限制性实例中，在初始沉积的材料深度中的镓含量随后在最终半导体层的深度中大不相同，因为许多镓被推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电器件，其包含：基本上由银（Ag）、铜（Cu）、铟（In）、镓（Ga）、硒（Se）和硫（S）组成的薄膜吸收剂层；其中该吸收剂层的特征在于小于约0.5的Ag/（Ag+Cu）比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.29 US 61/502,853;2011.07.06 US 61/505,084;1.一种光电器件，其包含: 基本上由银(Ag)、铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)和硫(S)组成的薄膜吸收剂层；其中该吸收剂层的特征在于小于约0.5的Ag/ (Ag+Cu)比。2.根据权利要求书I的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约10%的转化率。3.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约11%的转化率。4.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约12%的转化率。5.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约13%的转化率。6.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约14%的转化率。7.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约15%的转化率。8.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约16%的转化率。9.根据权利要求1的器件，其中该器件在AM1.5G照度下展现至少约17%的转化率。10.根据权利要求1的器件，其中该薄膜吸收剂层形成于基底上，其中在吸收剂层表面区域处的吸收剂层氧含量与包含Ag、Cu、In、Ga和Se的另一薄膜吸收剂层相比是减少的，该另一薄膜吸收剂层与包含Ag、Cu、In、Ga、Se和S的薄膜吸收剂层以基本上相同方式形成。11.根据权利要求1的器件，其中该薄膜吸收剂层包括表面区域、主体区域及配置在该表面区域与该主体区域之间的过渡区域，其中在该过渡区域中的过渡区域Ag/ (Ag+Cu)摩尔比高于该表面区域中的表面区域Ag/ (Ag+Cu)比。12.根据权利要求书11的器件，其中该表面区域的特征在于小于约300nm厚度、在约O至约0.3的范围内的Ga/ (Ga+In)摩尔比、在约0.1至约0.7的范围内的S/ (Se+S)摩尔比，及在约O至约0.4的范围内的Ag/ (Ag+Cu)摩尔比。13.根据权利要求书11的器件，其中该表面区域的特征在于小于约300nm的厚度、该表面区域中的在O至约0.3的范围内的表面区域Ga/ (Ga+In)摩尔比。14.根据权利要求书11的器件，其中该主体区域的特征在于约0.5或更小的平均主体区域Ga/ (Ga+In)摩尔比。15.根据权利要求书11的器件，其中该主体区域为至少400nm厚。16.根据权利要求书11的器件，其中在该表面区域中的表面区域S/(S+Se)摩尔比大于在该表面区域中的表面区域Ag/ (Ag+Cu)比。17.根据权利要求书11的器件，其中该吸收剂层中的银量足够大以将镓带向该薄膜吸收剂层的表面。18.根据权利要求1的器件，其中该硫改变在该吸收剂层表面区域中的带隙。19.一种方法,包括: 由前体层形成薄膜吸收剂层，其中该吸收剂层基本上由银、铜、铟、镓、硒和硫组成，其中形成该吸收剂层包括抑制大量的硫纳入该吸收剂中，直到该前体层完全硒化后。20.根据权利要求19的方法，其中形成该薄膜吸收剂层包括形成含有银、铜、铟和镓的初生吸收剂层；将该初生吸收剂层完全硒化，以形成含有银、铜、铟、镓和硒的硫属化物层；仅在该初生吸收剂层完全硒化后将大量的硫纳入该硫属化物层中。21.—种方法,包括: 由前体层形成薄膜吸收剂层，其中该吸收剂层基本上由银、铜、铟、镓、硒和硫组成，其中形成该薄膜吸收剂层包括形成Ag-1II合金前体层；将该前体层硒化；及在该前体层的硒化开始后纳入大量的硫。22.根据权利要求21的方法，其中纳入的硫从前体层形成薄膜吸收剂层，其中该薄膜吸收剂层基本上由银、铜、铟、镓、硒和硫组成。23.—种方法,包括: 在基底上形成前体层，其中该前体层包括硫属化速率调节剂、铜、铟和镓； 将该前体层硒化和/或硫化，以形成吸收剂层，其中该吸收剂层包括硫属化速率调节剂、铜、铟、镓、硒和硫。24.根据权利要求23的方法，其中形成该薄膜吸收剂层包括形成包含Ag-1II片体颗粒的前体层。25.根据权利要求24的方法，其中硒化和/或硫化该前体层包括将该前体层硒化，仅在该前体层的硒化开始后纳入大量的硫，其中纳入的硫形成含有...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·杰克雷，K·迪基，K·波罗克，J·伍德汝夫，P·斯通，G·布朗，
申请(专利权)人：埃里斯资本可持续IP有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY