基于宽谱吸收和电流匹配,GaAs与InP基多结电池单片集成是高效太阳电池优选方案,但二者大的晶格失配和热失配使得该方案极具挑战,且缓冲层技术和横向外延技术受限于厚缓冲层和小有效面积带来的成本增加和吸收减弱。近来,深宽比位错捕获技术使得GaAs/Si异质外延的穿透位错控制在几百纳米内,且薄膜质量与同质外延相当。因此,本项目提出将该技术应用于InP/GaAs异质外延。在高深宽比图案化GaAs衬底上,依次采用选区和横向外延技术生长InP,结合TEM表征分析,系统研究不同衬底形貌和MOCVD外延条件对界面穿透位错和薄膜聚合缺陷的抑制规律;进而采用化学机械抛光、抛光后InP表面处理和缓冲层生长技术,结合TEM、CL和PL等表征手段,揭示出相关因素影响InP薄膜质量规律,最终获得器件级InP薄膜。实施该项目,不仅为宽谱高效III-V族多结电池集成奠定基础,也为其他GaAs基InP光电器件提供思路。
英文主题词high-aspect-ratio patterned substrate;GaAs/InP heteroepitaxy;Si/InP heteroepitaxy;dislocation trapping technology;MOCVD