[发明专利]一种复合背面场空间GaInP/GaInAs/Ge电池外延片的制造方法

权利要求书

1.一种复合背面场空间GaInP/GaInAs/Ge电池外延片的制造方法，其特征在于：在常规空间晶格匹配的GaInP/GaInAs/Ge结构的中电池和顶电池分别引入复合背面场层结构，以提高光生载流子的收集效率，从而提升电池效率；

具体步骤如下：

运用AXITRON公司的2600G3型MOCVD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-Al_0.3Ga_0.7As/p-Ga_0.5In_0.5P复合背面场层，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-Al_0.33Ga_0.15In_0.52P/p-Al_0.1Ga_0.4In_0.5P复合背面场层，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所述的一种复合背面场空间GaInP/GaInAs/Ge电池外延片的制造方法，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(DBR)反射层沉积厚度为1.8μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度为5×10¹⁷cm^-3；

p-Al_0.3Ga_0.7As/p-Ga_0.5In_0.5P复合背面场层，其中Al_0.3Ga_0.7As厚度为0.02μm，掺杂浓度为8×10¹⁷～1.2×10¹⁸cm^-3，Ga_0.5In_0.5P厚度为0.1μm，掺杂浓度为5×10¹⁷～8×10¹⁷cm^-3；

p-GaInAs基区层沉积厚度为2.1μm，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-Al_0.33Ga_0.15In_0.52P/p-Al_0.1Ga_0.4In_0.5P复合背面场层,其中Al_0.33Ga_0.15In_0.52P厚度为0.02μm，掺杂浓度为1～2×10¹⁸cm^-3,Al_0.1Ga_0.4In_0.5P厚度为0.1μm，掺杂浓度为5×10¹⁷～1×10¹⁸cm^-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。