光伏器件制造技术

一种光电器件，包括III‑V族材料层(3)和IV族材料层(1)之间的界面(8)，以及位于或接近所述界面设置的薄的硅扩散阻挡层(6)。所述硅阻挡层限制V族原子到掺杂n型的IV族材料的扩散，从而其被n型掺杂。n型掺杂区域可以在IV族材料中提供具有优异的太阳能电池特性的p‑n结。它也可以提供与III‑V材料的p型区域相接触的隧道二极管该隧道二极管也有对太阳能电池有用。另一方面，提供一种多结光伏器件，其中包括至少一个硅锗或硅锗锡的第一光吸收层（111）以及硅锗锡的第二光吸收层（112），该两层均与砷化镓晶格匹配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光伏器件
本专利技术涉及包括太阳能电池的光伏器件。
技术介绍
一种公知的光电器件具有两个或多个串联连接的由垂直层结构的半导体材料形成的元件（cell），每个元件包含不同带隙的p-n结，这些结用于吸收照在器件（串叠型元件）上的光的不同光谱。当前使用的多结光伏器件大多数是在锗衬底上制造而得。图1示出了这种器件的下部元件的典型结构。其中提供p型锗（Ge）衬底1，通过在锗衬底上生长III-V族半导体材料层3来制作器件的第一p-n结2，锗衬底和层3相接触于界面8。层3在本领域中被称为成核层。在处理时使用高温的条件下，来自成核层3的V族原子扩散并穿过界面进入锗衬底，并在低于锗衬底表面的位置处产生p-n结。该结形成的原因是由于V族原子充当了锗衬底的n型掺杂剂，所以当V族原子扩散到足够浓度时，形成n型区域4。（当然n型区域4的另一边界是III-V族材料和IV族材料之间的界面8。）III-V族层3设置为n型，使得III-V族层和Ⅳ族n型区域4之间为低阻接触。V族原子的扩散深度的控制对于限定p-n结优选为浅结的质量很重要。该扩散受约束于成核层3和任一另外的半导体层5的生长和退火（及任何其它处理）的温度及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体材料，包括：IV族半导体材料层，所述IV族半导体材料不为硅，由至少一种III族原子和至少一种V族原子组成的III‑V族半导体材料层，其与所述IV族半导体材料层相接于一界面，所述IV族半导体材料层晶格匹配到所述III‑V族半导体材料层；硅层，其或者位于所述III‑V族半导体材料层和所述IV族半导体材料层之间的所述界面，或者位于所述IV族半导体材料层或所述III‑V族半导体材料层中，且与所述界面隔开，所述硅层的作用是控制所述V族原子进入所述IV族层的扩散；位于所述IV族半导体材料层的n型V族掺杂区域，其与所述界面毗邻，并且由V族原子掺杂，所述V族原子从所述III‑V族半导体材料层扩散通过...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.29 US 61/528,6501.一种半导体材料，包括：IV族半导体材料层，所述IV族半导体材料不为硅，由至少一种III族原子和至少一种V族原子组成的III-V族半导体材料层，其与所述IV族半导体材料层相接于一界面，所述IV族半导体材料层晶格匹配到所述III-V族半导体材料层；硅层，其或者位于所述III-V族半导体材料层和所述IV族半导体材料层之间的所述界面，或者位于所述IV族半导体材料层或所述III-V族半导体材料层中，且与所述界面隔开，所述硅层的作用是控制所述V族原子进入所述IV族层的扩散；位于所述IV族半导体材料层的n型V族掺杂区域，其与所述界面毗邻，并且由V族原子掺杂，所述V族原子从所述III-V族半导体材料层扩散通过所述硅层。2.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，面对所述硅层的特定一侧的所述IV族半导体材料层的n型V族掺杂区域的一部分受形成为位于所述硅层的相反一侧的III-V族半导体材料层部分的至少一种V族原子掺杂。3.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，掺杂于面对所述硅层的特定一侧中的至少一些所述V族原子来自于位于所述硅层的相反一侧的III-V族半导体材料层部分。4.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述IV族半导体材料层的n型V族掺杂区域受形成为与所述界面毗邻的所述III-V族半导体材料层的区域的至少一种V族原子掺杂。5.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述半导体层的所述V族掺杂区域在所述IV族半导体材料层中设有p-n结和p型区域。6.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述界面处的所述III-V族半导体材料层是n型。7.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述III-V族半导体材料层是n型。8.根据权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述IV族半导体材料层的所述V族掺杂区域和所述III-V族半导体材料层在所述界面处形成隧道二极管。9.根据权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述界面处的所述III-V族半导体材料层是p-掺杂。10.根据权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述IV族半导体材料层是锗。11.根据权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述IV族半导体材料层是硅-锗，或者是硅-锗-锡。12.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述III-V族半导体材料层包括为铝、镓、铟中的一个或多个III族原子，以及包括为磷、砷、锑、铋中的一个或多个V族原子。13.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述III-V族半导体材料层包括选自包含磷砷化镓铟、铝镓砷、铝镓砷磷、砷化镓、磷化镓砷、砷化铝、磷化铟镓、铟镓砷、铝铟镓砷、铝铟镓磷的组的材料。14.一种半导体材料，包括：IV族半导体材料层，所述IV族半导体材料不为硅，由至少一种III族原子和至少一种V族原子组成的III-V族半导体材料层，其与所述IV族半导体材料层相接于一界面，硅层，其或者位于所述III-V族半导体材料层和所述IV族半导体材料层之间的所述界面，或者位于所述IV族半导体材料层或所述III-V族半导体材料层中，且与所述界面隔开，位于所述IV族半导体材料层的n型V族掺杂区域，其与所述界面毗邻，并且受形成为III-V族半导体材料层的至少一种V族原子掺杂；所述IV族半导体材料层包括介于所述硅层和所述III-V族半导体材料层之间的外延IV族半导体材料层。15.一种半导体材料，包括：IV族半导体材料层，所述IV族半导体材料不为硅，由至少一种III族原子和至少一种V族原子组成的III-V族半导体材料层，其与所述IV族半导体材料层相接于一界面，硅层，其或者位于所述III-V族半导体材料层和所述IV族半导体材料层之间的所述界面，或者位于所述IV族半导体材料层或所述III-V族半导体材料层中，且与所述界面隔开，位于所述IV族半导体材料层的n型V族掺杂区域，其与所述界面毗邻，并且受形成为III-V族半导体材料层的至少一种V族原子掺杂；所述III-V族半导体材料层包括介于所述硅层和所述IV族半导体材料层之间的外延III-V族半导体材料层。16.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述IV族半导体材料层包括衬底层和生长于所述衬底层上的外延层。17.如权利要求1所述的半导体材料，其特征在于，所述硅层的厚度小于或等于7.5埃。18.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·约翰逊，安德鲁·威廉·尼尔森，罗伯特·卡梅伦·哈伯，
申请(专利权)人：IQE公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB