P型GaAs层及其外延生长方法、GaAs太阳能电池及制备方法技术

技术编号:24463205 阅读:38 留言:0更新日期:2020-06-10 17:38
本发明专利技术提供了一种P型GaAs层及其外延生长方法、GaAs太阳能电池及制备方法。外延生长方法,包括:步骤S1,向反应室中通入镓源、砷源和P型掺杂源以进行外延生长,得到P型GaAs基层;步骤S2,停止通入P型掺杂源,向反应室内通入铟源在P型GaAs基层上生长InGaAs量子点层;步骤S3,停止通入铟源和镓源,升温并保温以去除InGaAs量子点层中的In;以及步骤S4,保温结束后通入镓源、砷源和P型掺杂源进行P型掺杂生长。通过在P型GaAs层生长过程中,引入少量的In原子,通过控制工艺去除In原子的同时为p掺杂提供更多空位,可以达到提高P型GaAs层掺杂浓度的目的,减少外来元素对电池的影响。

P-type GaAs layer and its epitaxial growth method, GaAs solar cell and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
P型GaAs层及其外延生长方法、GaAs太阳能电池及制备方法
本专利技术涉及外延生长
,具体而言,涉及一种P型GaAs层及其外延生长方法、GaAs太阳能电池及制备方法。
技术介绍
随着节能减排运动的兴起,作为转化效率最高的GaAs太阳能电池的应用越来越广泛。目前GaAs太阳能电池主要制备方法是金属有机化合物气相沉积(MOCVD)或者分子束外延(MBE)中进行外延沉积。单结GaAs太阳能电池外延结构一般由n型GaAs层,基层和P型GaAs层组成,另外P型GaAs层可以分为窗口层和欧姆接触层,基层可以是p掺杂或者n掺杂或者不掺杂,欧姆接触层一般为重掺杂的P型GaAs。多结GaAs太阳能电池主要由隧道结将禁带宽度不同的子电池串联组成,隧道结由重掺杂的P型和n型GaAs共同组成。通常,P型层通常采用镁、碳等原子取代As进行掺杂,如何提高p掺杂浓度一直是GaAs太阳能电池制备的难点。为了解决这个问题,通常会采用引入Al组分,来提高掺杂浓度,但是Al的引入,使其耐辐射性能降低,特别是高温高湿环境中,氧化会降低器件的寿命和稳定性。同时,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种P型GaAs层的外延生长方法,其特征在于,包括:/n步骤S1,向反应室中通入镓源、砷源和P型掺杂源以进行外延生长,得到P型GaAs基层;/n步骤S2,停止通入所述P型掺杂源,向所述反应室内通入铟源在所述P型GaAs基层上生长InGaAs量子点层;/n步骤S3,停止通入所述铟源和所述镓源,升温并保温以去除所述InGaAs量子点层的In;以及/n步骤S4,保温结束后通入所述镓源、所述砷源和所述P型掺杂源进行P型掺杂生长。/n

【技术特征摘要】
1.一种P型GaAs层的外延生长方法,其特征在于,包括:
步骤S1,向反应室中通入镓源、砷源和P型掺杂源以进行外延生长,得到P型GaAs基层;
步骤S2,停止通入所述P型掺杂源,向所述反应室内通入铟源在所述P型GaAs基层上生长InGaAs量子点层;
步骤S3,停止通入所述铟源和所述镓源,升温并保温以去除所述InGaAs量子点层的In;以及
步骤S4,保温结束后通入所述镓源、所述砷源和所述P型掺杂源进行P型掺杂生长。


2.根据权利要求1所述的外延生长方法,其特征在于,所述步骤S3在对所述InGaAs量子点层进行升温之前,静置10~60s,优选所述步骤S3升温至700~1100℃并保温以去除所述InGaAs量子点层的In,优选所述保温的时间为10~60s,进一步优选升温至700~1100℃对所述InGaAs量子点层进行烘烤。


3.根据权利要求1所述的外延生长方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
停止通入所述P型掺杂源,向所述反应室内通入铟源,在500~900℃温度下在所述P型GaAs基层上生长InGaAs量子点层,优选所述InGaAs量子点层的厚度为2~5个单分子层。


4.根据权利要求1所述的外延生长方法,其特征在于,所述步骤S4中在700~1100℃下进行所述P型掺杂生长,优选所述P型掺杂生长的时间为1~60s。


5.根据权利要求1所述的外延生长方法,其特征在于,所述外延生长方法还包括:
步骤S5,至少重复一次所述步骤S1至步骤S4,优选重复10~300次。


6.根据权利要求1所述的外延生长方法,其特征在于,所述步骤S1的外延生长温度为600~1000℃,优选所述P型GaAs基层的厚度为2~10nm,优选所述步骤S1还通入铝源形成含Al的P型GaAs基层,优选所述铝源为三甲基铝。


7.根据权利要求1所述的外延生长方法,其特征在于,所述镓源为三甲基镓和/或三乙基镓,优选所述砷源为砷烷,优选所述P型掺杂源选自二茂镁或四溴化碳,优选所述铟源为三甲基铟。


8.一种GaAs太阳能电池的制备方法,所述GaAs太阳能电池包括一个或多个P型GaAs层,所述制备方法包括所述P型G...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗轶李琳琳宋士佳
申请(专利权)人:东泰高科装备科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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