[發明專利]一種兩結激光電池外延層及其制備方法

在審

• 申請號: 201611235022.1
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106653925A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 唐悅;張啟明;高鵬;王宇
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01L31/0725
• 分類號: H01L31/0725;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司11315
• 代理人: 劉昕

1.一種兩結激光電池外延層，其特征在于：包括從下至上依次設置在GaAs襯底上的GaAs緩沖層、第一隧道結、第一GaAs電池、第二隧道結、第二GaAs電池和cap層。

2.根據權利要求1所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述GaAs緩沖層使用n型摻雜劑，所述摻雜劑的摻雜濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，所述GaAs緩沖層的厚度為100nm-4000nm。

3.根據權利要求1所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述第一隧道結包括依次設置的n型摻雜劑摻雜的n⁺-GaInP層和p型摻雜劑摻雜的p⁺-AlGaAs層，所述n⁺-GaInP層的厚度為10nm-100nm，摻雜濃度為1×10¹⁸-1×10²¹cm^-3，所述p⁺-AlGaAs層的厚度為10nm-100nm，摻雜濃度為1×10¹⁸-1×10²¹cm^-3。

4.根據權利要求1所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述第一GaAs電池包括依次設置的n型摻雜劑摻雜的n-GaAs發射區層和p型摻雜劑摻雜的p-GaAs基區層，所述發射區層的厚度為50nm-1000nm，摻雜濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，所述基區層的厚度為500nm-5000nm，摻雜濃度為1×10¹⁵-1×10¹⁸cm^-3。

5.根據權利要求1所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述第二隧道結包括依次設置的n型摻雜劑摻雜的n⁺-GaInP層和p型摻雜劑摻雜的p⁺-AlGaAs層，所述n⁺-GaInP層的厚度為10nm-100nm，摻雜濃度為1×10¹⁸-1×10²¹cm^-3，所述p⁺-AlGaAs層的厚度為10nm-100nm，摻雜濃度為1×10¹⁸-1×10²¹cm^-3。

6.根據權利要求1所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述第二GaAs電池包括依次設置的n型摻雜劑摻雜的n-GaAs發射區層和p型摻雜劑摻雜的p-GaAs基區層，所述發射區層的厚度為50nm-1000nm，摻雜濃度為1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，所述基區層的厚度為500nm-5000nm，摻雜濃度為1×10¹⁵-1×10¹⁸cm^-3。

7.根據權利要求1所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述cap層為n型摻雜劑摻雜的n⁺-Ga_1-xIn_xAs，其中0.01≤x≤0.4，摻雜濃度為1×10¹⁸-1×10²¹cm^-3，厚度為50nm-1000nm。

8.根據權利要求2-6任一所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述p型摻雜劑為Zn、Mg或C。

9.根據權利要求3-7任一所述的兩結激光電池外延層，其特征在于：所述n型摻雜劑為Si、Se或Te。

10.一種制備如權利要求1-7任一所述兩結激光電池外延層的方法，其特征是包括以下步驟：采用金屬有機化學氣相沉積技術在所述GaAs襯底上沉積所述GaAs緩沖層；在所述GaAs緩沖層上依次生長所述第一隧道結、所述第一GaAs子電池、所述第二隧道結、所述第二GaAs子電池和所述cap層。