在MOVPE培养的富含GaAsP/(100) GaAs异构结构中进行格子应变放松和组合控制
Paola Prete1, Daniele Calabriso2, Emiliano Burresi3
1Institute of Microelectronics and Microsystems of CNR (IMM-CNR), Lecce Unit, Via Monteroni, I-73100 Lecce, Italy.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 28, 2023
概括
高效的太阳能电池需要管理GaAsP/GaAs异构结构中的格子不匹配. 这项研究显示,由于脱位核化障碍,应变放松速度比预期慢,影响太阳能电池制造.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 在氧化 (GaAs) 基板上制造高效氧化 (GaAsP) 基太阳能电池,由于晶格不匹配,这带来了挑战.
- 了解这些异构结构中的应变松和组成控制对于设备性能至关重要.
研究的目的:
- 通过金属有机蒸汽阶段氧 (MOVPE) 培养的富含酸盐的GaAsP/GaAs异构体中研究拉伸应变放松和组成控制.
- 为了比较实验应变放松数据与理论模型,并确定As/P离子分离系数.
主要方法:
- 采用双晶X射线衍射来分析格子应变和层厚度.
- 采用现场辐射扫描电子显微镜来检查失位网络.
- 研究了GaAsP组成作为增长过程中V组前体比率的函数.
主要成果:
- 薄的GaAsP上皮层 (80-150nm) 通过不合适的位移表现出部分应变放松 (1-12%不合适).
- 观察到比平衡模型预测的更慢的应变放松,归因于脱位核化能量屏障.
- 确定了As/P离子分离系数,与P丰富合金的文献相一致.
- 在近似伪形异构结构中发现P嵌入被动力激活,激活能量为1.41±0.04 eV.
结论:
- 该研究阐明了MOVPE培养的GaAsP/GaAs异构结构中应变放松和组成控制的机制.
- 研究结果表明,排位核的能量屏障显著影响应变放松率.
- 确定的隔离系数和动能激活能量为优化GaAsP太阳能电池制造提供了宝贵的见解.
关键词:
在 GaAsP 的情况下.基于III-V的太阳能电池III-V 异构结构的异构结构在临界厚度的临界厚度.场辐射扫描电子显微镜电子显微镜高分辨率的X射线衍射射线.金属有机蒸汽阶段的表达式 (epitaxy)变态稳定的异构结构.固体-蒸汽分离系数的分离系数应力放松 应力放松
