[发明专利]一种基区组分递变的空间失配电池外延片的制备方法

权利要求书

1.一种基区组分递变的空间失配电池外延片的制备方法，其特征在于：新结构中未生长常规失配电池结构中的缓冲层，在中电池基区中沉积组分递变的GaInAs层，递变层之间生长组分缓变的过渡层，具体步骤如下：

提供一p-Ge衬底，运用AXITRON公司的金属有机化合物化学气相沉淀设备，在p-Ge衬底上依次沉积n-AlGaInP成核层，n-GaAs/n-GaInAs缓冲层，n++-GaAs/p++-GaAs隧穿结层，p-AlGaAs/p-AlGaInAs(DBR)反射层，p-GaInP背场层，p-GaInAs基区层，n-GaInAs发射区层，n-AlInP窗口层，n++-GaInP/p++-AlGaAs隧穿结层，p-AlGaInP背场层，p-GaInP基区层，n-GaInP发射区层，n-AlInP窗口层和n+-GaAs欧姆接触层。

2.根据权利要求1所述的一种基区组分递变的空间失配电池外延片的制备方法，其特征在于：

衬底材料为p型Ge衬底，衬底掺杂Ga源、掺杂浓度为0.2E18～3E18cm^-3,厚度为130～150μm，9°切角；

n-AlGaInP成核层沉积厚度为0.01μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为1～2×10¹⁸cm^-3；

n-GaAs/n-GaInAs缓冲层沉积厚度为0.5μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为≥1×10¹⁸cm^-3；

n++-GaAs/p++-GaAs隧穿结层，其中n++-GaAs层沉积厚度为0.01-0.03μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为≥5×10¹⁸cm^-3，p++-GaAs层沉积厚度为0.01-0.03μm，掺杂CCl₄源、掺杂浓度为≥1×10¹⁹cm^-3；

p-AlGaAs/p-AlGaInAs反射层沉积厚度为1.8μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3；

p-GaInP背场层沉积厚度为0.07μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度为1～2×10¹⁸cm^-3；

p-GaInAs基区层沉积厚度共为2.5μm，分五层组分递变层，每层0.3μm，递变层之间沉积过渡层，每层过渡层厚度0.25μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度都为2～8×10¹⁶cm^-3；

n-GaInAs发射区层沉积厚度为0.1μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；

n-AlInP窗口层沉积厚度为0.1μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；

n++-GaInP/p++-AlGaAs隧穿结层，其中n++-GaInP层沉积厚度为0.01-0.03μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为≥5×10¹⁸cm^-3，p++-AlGaAs层沉积厚度为0.01-0.03μm，掺杂CCl₄源、掺杂浓度为≥5×10¹⁹cm^-3；

p-AlGaInP背场层沉积厚度为0.1μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度为1～2×10¹⁸cm^-3；

p-GaInP基区层沉积厚度为0.9μm，组分为Ga_0.49In_0.51P，掺杂DEZn源、掺杂浓度为1～8×10¹⁶cm^-3；

n-GaInP发射区层沉积厚度为0.1μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；

n-AlInP窗口层沉积厚度为0.1μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；

n+-GaAs欧姆接触层沉积厚度为0.5μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度大于5×10¹⁸cm^-3。