[發明專利]激光輔助晶化Ge/Si襯底GaAs單結太陽能電池及其制備工藝在審
| 申請號： | 201611259616.6 | 申請日： | 2016-12-30 |
| 公開（公告）號： | CN108269881A | 公開（公告）日： | 2018-07-10 |
| 發明（設計）人： | 尹曉雪 | 申請（專利權）人： | 西安科銳盛創新科技有限公司 |
| 主分類號： | H01L31/18 | 分類號： | H01L31/18;H01L21/02;H01L31/0693 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 710065 陜西省西安市高新區高新路86號*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 單結太陽能電池 外延層 襯底 制備工藝 晶化 制備 激光輔助 襯底層 氧化層 光電轉化效率 磁控濺射法 接觸電極 反射膜 接觸層 單結 刻蝕 位錯 電池 制作 | ||
1.一種激光輔助晶化Ge/Si襯底上GaAs單結太陽能電池制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：
(a)制作Si襯底層；
(b)在所述Si襯底層上采用磁控濺射法形成Ge外延層；
(c)采用CVD工藝在所述Ge外延層上形成氧化層；
(d)采用LRC工藝使所述Ge外延層晶化；
(e)刻蝕所述氧化層；
(f)在所述Ge外延層上制備GaAs單結電池；
(g)依次制備接觸層、反射膜和接觸電極，最終形成所述GaAs單結太陽能電池。
2.如權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述氧化層為SiO2層。
3.如權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟(d)包括：
(d1)采用激光照射所述Ge外延層和所述Si襯底層；
(d2)使所述激光照射部分的所述Ge外延層升溫到第一溫度，所述第一溫度大于等于Ge熔點小于Si熔點且小于氧化層熔點；
(d3)使激光照射部分的所述Ge外延層冷卻晶化；
(d3)重復步驟(d1)～(d3),使所述Ge外延層全部晶化。
4.如權利要求3所述的制備工藝，其特征在于，所述激光參數為：激光功率為6.1kW/m，激光移動速度為400mm/min。
5.如權利要求3所述的制備工藝，其特征在于，所述第一溫度為500K。
6.如權利要求1所述的制備工藝，其特征在于，所述步驟(f)包括：
(f1)利用MOCVD工藝，在600℃下在所述Ge外延層上形成N型GaAs背場層；
(f2)利用MOCVD工藝，在600℃下在所述背場層上形成P型GaAs基區和N型GaAs發射區；
(f3)利用MOCVD工藝，在60℃下在所述發射區上形成N型GaAs窗口層。
7.如權利要求6所述的制備工藝，其特征在于，所述N型GaAs背場層摻雜濃度為2×1018cm-3。
8.如權利要求6所述的制備工藝，其特征在于，所述P型GaAs基區摻雜濃度為3×1017cm-3,所述N型GaAs發射區摻雜濃度為2×1018cm-3。
9.如權利要求6所述的制備工藝，其特征在于，所述N型GaAs窗口層摻雜濃度為2×1018cm-3。
10.一種激光輔助晶化Ge/Si襯底上GaAs單結太陽能電池，其特征在于，所述GaAs單結太陽能電池為上述權利要求1～9任一項制備而成。
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H01L 半導體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L31-00 對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射，或微粒輻射敏感的，并且專門適用于把這樣的輻射能轉換為電能的，或者專門適用于通過這樣的輻射進行電能控制的半導體器件；專門適用于制造或處理這些半導體器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半導體本體為特征的
H01L31-04 .用作轉換器件的
H01L31-08 .其中的輻射控制通過該器件的電流的，例如光敏電阻器
H01L31-12 .與如在一個共用襯底內或其上形成的，一個或多個電光源，如場致發光光源在結構上相連的，并與其電光源在電氣上或光學上相耦合的
