(n11)GaAs衬底上高质量Ga(In)AsN的外延生长及光伏性能研究

项目名称： (n11)GaAs衬底上高质量Ga(In)AsN的外延生长及光伏性能研究

项目编号： No.61376066

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 韩修训

作者单位： 中国科学院兰州化学物理研究所

项目金额： 91万元

中文摘要： Ga(In)AsN由于能与GaAs晶格匹配，并满足高效三结或四结太阳能电池的带隙要求而备受瞩目。但N在Ga(In)As中均匀并入困难，由此产生的N缺陷降低了少数载流子的扩散长度，严重限制了该材料体系在多结太阳能电池中的应用。因而研究Ga(In)AsN材料中N的并入行为、电活性缺陷的产生机制和控制方法具有重要意义。本项目提出通过改变Ga(In)AsN材料的外延取向，在生长表面构筑N的活性吸附位的方法，拟解决Ga(In)AsN材料中N在替位的高效并入及抑制导致光电性能劣化的N缺陷的产生等关键科学问题。通过建立表面原子结构模型及生长动力学模型，揭示在不同外延取向下N的并入机制、In对N并入的影响机制、N缺陷的产生机制、及典型II、IV、VI族元素的掺杂机制；提出目标带隙下光伏性能优异的Ga(In)AsN的薄膜外延方法及电池器件工艺；为Ga(In)AsN材料在高效多结太阳能电池中的应用奠定基础。

中文关键词： 稀氮材料；光伏材料；多结太阳能电池；III-V族化合物半导体；载流子寿命

英文摘要： III-V-N dilute nitride [Ga(In)AsN] attracts intense research interest as the promising material to fulfill the energy-gap requirement of three-/four-junction solar cells while keeping lattice-matched to GaAs. However, various electrically active defects d

英文关键词： dilute nitride；photovoltaic materials；multijunction solar cells；III-V compound semiconductors；carrier lifetime