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邊緣濕法刻蝕GaInP/GaAs/Ge太陽(yáng)電池研究

發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 11:50
  介紹了一種邊緣濕法刻蝕工藝制備GalnP/GaAs/Ge三結(jié)太陽(yáng)電池的技術(shù),因刻蝕形成的劃切槽界面光滑程度遠(yuǎn)高于砂輪劃切界面,有效降低了復(fù)合中心的密度,從而提升了太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換性能。通過(guò)一種含溴的水溶液一次性刻蝕替代了傳統(tǒng)的不同溶液交替刻蝕相應(yīng)Ⅲ-Ⅴ族材料,顯微鏡下,含溴水溶液工藝獲得的劃切槽明顯優(yōu)于交替溶液刻蝕形成的劃切槽;通過(guò)一次性濕法刻蝕、兩次套刻和真空蒸鍍工藝制作的具有劃切槽太陽(yáng)電池AMO下光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到29.13%,高于無(wú)劃切槽工藝制作的GalnP/GaAs/Ge電池效率。 

【文章來(lái)源】:電源技術(shù). 2020年11期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)

【部分圖文】:

邊緣濕法刻蝕GaInP/GaAs/Ge太陽(yáng)電池研究


圖3?新型刻蝕液一次刻蝕形成的劃切櫻??通過(guò)一次性刻蝕劃切槽的工藝,先在晶圓上將單體小片??

示意圖,太陽(yáng)電池,刻蝕


龍洚技表El??究與設(shè)計(jì)??GalnP子電池、GaAs子電池、Ge子電池通過(guò)MOCVD工藝制??備;上電極、下電極、減反射膜通過(guò)電子槍真空蒸鍍制備。??GalnP抦電池??萵帶押??阽道結(jié)??Ga(In)As??中間電池??關(guān)結(jié)??緩沖層??Gc芪電池??圖1?GalnP/GaAs/Ge太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖??一般GaAs的濕法刻蝕方法采用含有氧化劑的酸或堿性溶??液,如H2S04+H202水溶液;而GalnP則采用濃HC1進(jìn)行濕法刻??蝕;AlAs采用HF水溶液進(jìn)行濕法刻蝕。鑒于GalnP/GaAs/Ge??太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,GaInP、GaAs、GaAlAs、AlInP等均有出??現(xiàn),因此采用上述方法進(jìn)行刻蝕需要交替使用不同的化學(xué)溶??液,各種刻蝕液刻蝕速率的不同和刻蝕時(shí)間的差異會(huì)造成刻??蝕臺(tái)階表面不平滑,圖2是采用不同溶液交替刻蝕臺(tái)階的顯??微鏡圖,可以看出這種方法刻蝕效果并不理想。??圖2?不同溶液交替刻蝕臺(tái)階顯微鏡圖??圖3?新型刻蝕液一次刻蝕形成的劃切櫻??通過(guò)一次性刻蝕劃切槽的工藝,先在晶圓上將單體小片??電池的m?-?v族外延層分割開來(lái),然后經(jīng)過(guò)套刻、電子槍真空蒸??鍍工藝,制備上電極、下電極,再進(jìn)行其它的器件工藝,最后切??割,將單體小片電池按產(chǎn)品需求從晶圓上分離下來(lái)。圖4為一??次刻蝕劃片槽的效果示意圖。??圖4?一次刻蝕劃片權(quán)效果示意圖??選取同一外延批次GaMVGaAs/Ge太陽(yáng)電池外延片晶??圓,一部分采用直接切割晶圓分離小電池;另一部分在小電池??單元分離前進(jìn)行劃切槽刻蝕工藝,此部分為臺(tái)階刻蝕工藝。兩??種工藝路線采用的上電極柵線圖形完全一致。??臺(tái)階刻蝕工藝方法

示意圖,刻蝕,濕法,溶液


?Gc芪電池??圖1?GalnP/GaAs/Ge太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖??一般GaAs的濕法刻蝕方法采用含有氧化劑的酸或堿性溶??液,如H2S04+H202水溶液;而GalnP則采用濃HC1進(jìn)行濕法刻??蝕;AlAs采用HF水溶液進(jìn)行濕法刻蝕。鑒于GalnP/GaAs/Ge??太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,GaInP、GaAs、GaAlAs、AlInP等均有出??現(xiàn),因此采用上述方法進(jìn)行刻蝕需要交替使用不同的化學(xué)溶??液,各種刻蝕液刻蝕速率的不同和刻蝕時(shí)間的差異會(huì)造成刻??蝕臺(tái)階表面不平滑,圖2是采用不同溶液交替刻蝕臺(tái)階的顯??微鏡圖,可以看出這種方法刻蝕效果并不理想。??圖2?不同溶液交替刻蝕臺(tái)階顯微鏡圖??圖3?新型刻蝕液一次刻蝕形成的劃切櫻??通過(guò)一次性刻蝕劃切槽的工藝,先在晶圓上將單體小片??電池的m?-?v族外延層分割開來(lái),然后經(jīng)過(guò)套刻、電子槍真空蒸??鍍工藝,制備上電極、下電極,再進(jìn)行其它的器件工藝,最后切??割,將單體小片電池按產(chǎn)品需求從晶圓上分離下來(lái)。圖4為一??次刻蝕劃片槽的效果示意圖。??圖4?一次刻蝕劃片權(quán)效果示意圖??選取同一外延批次GaMVGaAs/Ge太陽(yáng)電池外延片晶??圓,一部分采用直接切割晶圓分離小電池;另一部分在小電池??單元分離前進(jìn)行劃切槽刻蝕工藝,此部分為臺(tái)階刻蝕工藝。兩??種工藝路線采用的上電極柵線圖形完全一致。??臺(tái)階刻蝕工藝方法:首先經(jīng)光刻形成劃切槽開孔,然后進(jìn)??行一次濕法刻蝕劃切槽,再通過(guò)套刻形成上電極圖形,接下來(lái)??通過(guò)真空蒸鍍工藝制備上電極、下電極和減反射膜;還設(shè)計(jì)了??刻蝕主焊點(diǎn)上減反射膜的光刻版,完成主焊點(diǎn)介質(zhì)膜刻蝕的??晶圓通過(guò)金剛石砂輪劃切即完成了整個(gè)制備過(guò)

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硫鈍化GaAs MESFET的機(jī)理研究[J]. 邢東,李效白,劉立浩.  半導(dǎo)體技術(shù). 2002(07)
[2]中性(NH4)2S溶液鈍化GaAs(100)表面的研究[J]. 袁澤亮,丁訓(xùn)民,胡海天,李哲深,楊建樹,繆熙月,陳溪瀅,曹先安,侯曉遠(yuǎn),陸爾東,徐世紅,徐彭壽,張新夷.  物理學(xué)報(bào). 1998(01)



本文編號(hào):2931716

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