[发明专利]一种半导体太阳电池的制作方法

权利要求书

1.一种半导体太阳电池的制作方法，其特征在于：其具体实施步骤为，

1)将免清洗的N⁺-GaAs衬底放在分子束外延生长室样品架上，在580℃条件下高温脱氧，并将N⁺-GaAs衬底温度升至630℃高温除气，然后将衬底温度降至580℃；开启Ga、As源炉快门，在N⁺-GaAs衬底上进行p-GaAs缓冲层的生长，掺杂浓度为p3～5×10¹⁸，所述分子束外延生长室在p-GaAs层生长前处于真空状态，压力为5×10^-9mbar，生长室在p-GaAs缓冲层生长过程中压力为7～8.5×10^-8mbar，p-GaAs缓冲层生长厚度为0.5μm，p-GaAs缓冲层在生长时的As∶Ga束流比为20∶1；

2)生长p⁺GaAsSb/n⁺GaAsSb隧穿结，其包括p型掺杂浓度为1～3×10¹⁹、厚度为0.015μm的GaAsSb层和n型掺杂浓度为5～6×10¹⁹、厚度为0.015μm的GaAsSb层；

3)关闭Ga源炉快门，将衬底温度降至450℃左右，关闭As源炉快门，打开Ga、Sb源炉快门，进行n-GaSb层的生长，掺杂浓度为n 1～3×10¹⁸，分子束外延生长室在n-GaSb层生长过程中，分子束外延生长室压力为3～5×10^-8mbar，n-GaSb层生长厚度为1μm；n-GaSb层生长过程中Sb∶Ga束流比为5.5∶1；

进行p-GaSb层的生长，掺杂浓度为p 1～3×10¹⁸，分子束外延生长室在p-GaSb层生长过程中，分子束外延生长室压力为3～5×10^-8mbar，p-GaSb层生长厚度为1μm；p-GaSb层生长过程中Sb∶Ga束流比为5.5∶1；

4)生长p⁺GaSb/n⁺InAsSb隧穿结，隧穿结包括p型掺杂浓度为1～3×10¹⁹、厚度为0.015μm的GaSb层和n型掺杂浓度为5～6×10¹⁹、厚度为0.015μm的InAsSb层；

5)关闭Ga源炉快门，衬底温度降到430℃，同时开启In、Ga、As源炉快门，生长n-InGaAsSb合金层，掺杂浓度为n 2～4×10¹⁸，分子束外延生长室在n-InGaAsSb层生长过程中，分子束外延生长室压力为6～7×10^-8mbar，n-InGaAsSb合金层的生长厚度为1.5μm，n-InGaAsSb层生长过程中As∶Sb∶Ga∶In束流比为20∶4∶1∶1；

进行p⁺-InGaAsSb合金层的生长，掺杂浓度为p⁺7～8×10¹⁸；分子束外延生长室在p⁺-InGaAsSb层生长过程中，分子束外延生长室压力为6～7×10^-8mbar，p⁺-InGaAsSb合金层的生长厚度为1.5μm，p⁺-InGaAsSb层生长过程中As∶Sb∶Ga∶In束流比为20∶4∶1∶1；

6)在GaAs衬底表面制作顶电极，在p⁺-InGaAsSb合金层表面制作背电极；

7)进行封装，完成太阳电池的制作。