[发明专利]掺锗硅衬底、其制备方法及包括其的太阳能电池

权利要求书

1.一种掺锗硅衬底，其特征在于，包括P型晶体硅主体（10），所述P型晶体硅主体（10）的上表面上具有经锗掺杂形成的第一掺锗区（110）。

2.根据权利要求1所述的掺锗硅衬底，其特征在于，所述P型晶体硅主体（10）的下表面上具有经锗掺杂形成的第二掺锗区（130）。

3.根据权利要求2所述的掺锗硅衬底，其特征在于，所述第一掺锗区（110）的厚度为所述P型晶体硅主体（10）厚度的1/20～1；所述第二掺锗区（130）的厚度为所述P型晶体硅主体（10）厚度的1/30～1。

4.根据权利要求1所述的掺锗硅衬底，其特征在于，所述第一掺锗区（110）中锗原子的掺杂浓度为1×10^-8～1×10^-4g/g，所述第二掺锗区（130）中锗原子的掺杂浓度为1×10^-11～1×10^-4g/g。

5.一种掺锗硅衬底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供P型晶体硅主体（10）；

对所述P型晶体硅主体（10）的上表面进行掺锗处理，形成第一掺锗区（110）。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述制备方法还包括以下步骤：

在对所述P型硅衬底主体（10）的上表面进行掺锗处理的同时或之后，对所述P型晶体硅主体（10）的下表面进行掺锗处理，形成第二掺锗区（130）。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在对所述P型硅衬底主体（10）的上表面进行掺锗处理之后对所述P型晶体硅主体（10）的下表面进行掺锗处理的情形下，对所述P型晶体硅主体（10）的上表面或下表面的掺锗处理分别包括：

在所述P型晶体硅主体（10）的待掺杂表面上沉积锗原子；

升温至锗扩散温度，使所沉积的锗原子扩散，形成所述第一掺锗区（110）或所述第二掺锗区（130）。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述P型晶体硅主体（10）的待掺杂表面上沉积锗原子的步骤包括：

步骤A1：在保护气气氛下，将所述P型晶体硅主体（10）升温至第一温度，向所述P型晶体硅主体（10）的待掺杂表面提供锗烷；

步骤A2：将所述P型晶体硅主体（10）所处工艺腔升温至第二温度，使所述锗烷分解，在所述P型晶体硅主体（10）的待掺杂表面上沉积锗原子；

其中，所述第二温度大于或等于所述第一温度，且所述第二温度大于或等于所述锗烷的分解温度。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述P型晶体硅主体（10）的上表面和下表面同时进行掺锗处理时，掺锗处理的步骤包括：

使所述P型晶体硅主体（10）的上表面和下表面同时裸露，并在所述P型晶体硅主体（10）的裸露表面上沉积锗原子；

升温至锗扩散温度，使在所述裸露表面上所沉积的锗原子扩散，在所述P型晶体硅主体（10）形成所述第一掺锗区（110）和所述第二掺锗区（130）。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述P型晶体硅主体（10）的上表面和下表面同时沉积锗原子的步骤包括：

步骤B1：在保护气气氛下，将所述P型晶体硅主体（10）升温至第一温度，通入锗烷，使所述P型晶体硅主体（10）的裸露表面与锗烷接触；

步骤B2：将所述P型晶体硅主体（10）所处工艺腔升温至第二温度，使所述锗烷分解，在所述P型晶体硅主体（10）的上表面和下表面同时沉积锗原子；

其中，所述第二温度大于或等于所述第一温度，且所述第二温度大于或等于锗烷的分解温度。

11.根据权利要求8或10所述的方法，其特征在于，

所述步骤A1和所述步骤B1还包括在通入所述锗烷之前将所述P型晶体硅主体（10）在所述第一温度下保温120～600s的过程，所述第一温度为250～550℃，优选为250～280℃，升温至所述第一温度的时间为180～1200s；

所述第二温度为280～550℃，升温至所述第二温度后保持20～900s使所述锗烷分解；所述扩散温度为750～900℃，升温至所述扩散温度的时间为20～600s；

所述保护气为氮气或氩气。