[发明专利]生产化合物半导体和薄膜太阳能电池的方法

权利要求书

1.制造化合物半导体(2)的方法，其包括下面的步骤：

-制造至少一个前体-层堆叠体(11)，其由第一前体-层(5.1)、第二前体-层(6)和第三前体-层(5.2)组成，其中在第一阶段中，通过将金属铜、铟和镓沉积到基体(12)上来制造第一前体-层(5.1)，和在第二阶段中，通过将选自硫和硒的至少一种硫族元素沉积到第一前体-层(5.1)上来制造第二前体-层(6)，和在第三阶段中，通过将金属铜、铟和镓沉积到第二前体-层(6)上来制造第三前体-层(5.2)；

-在工艺室(13)中如此热处理该至少一个前体-层堆叠体(11)，以使第一前体-层(5.1)的金属、第二前体-层(6)的至少一种硫族元素和第三前体-层(5.2)的金属反应性转化成化合物半导体(2)。

2.根据权利要求1的方法，其中将至少一种工艺气体至少短时地在热处理该至少一个前体-层堆叠体(11)期间供给到工艺室(13)中，并且该工艺气体中包含选自硫和硒的至少一种硫族元素和/或选自含硫化合物和含硒化合物的至少一种含硫族元素的化合物。

3.根据权利要求1或2的方法，其中

-第一前体-层(5.1)和/或第三前体-层(5.2)是通过溅射得自铜-镓合金靶和铟靶或者得自铜-铟合金靶和铜-镓合金靶或者得自铜-镓-铟合金靶的一个或多个单层片沉积的，和/或

-该第二前体-层(6)是由硫族元素硫和/或硒的单层片沉积的。

4.根据权利要求1-3之一的方法，其中将第四前体-层沉积在第三前体-层(5.2)上，并且该第四前体-层包含选自硫和硒的至少一种硫族元素，且该第四前体-层比第三前体-层(5.2) 薄。

5.根据权利要求1-4之一的方法，其中多次相继沉积前体-层堆叠体(11)。

6.根据权利要求1-5之一的方法，其中如此形成从化合物半导体(2)的表面(9)到与基体(12)的界面(10)的镓-深度分布曲线，以使镓含量在表面(9)处具有第一最大值，朝着界面(10)下降到最小值，随后又增加，并且在界面(10)处具有第二最大值。

7.根据权利要求6的方法，其中如此形成该镓-深度分布曲线，以使镓含量中的绝对变化至少在深度分布曲线的一个子区域上是至少20%。

8.根据权利要求1-7之一的方法，其中为制造选自Cu(In，Ga)Se₂和Cu(In，Ga)S₂的四元化合物半导体(2)，通过将选自硫和硒的一种硫族元素沉积到第一前体-层(5.1)上来制造第二前体-层(6)，其中在至少一种至少短时地在热处理期间供入的工艺气体中包含与第二前体-层(6)相同的选自硫和硒的硫族元素和/或包含具有与第二前体-层(6)中相同硫族元素的含硫族元素化合物，其选自含硫化合物和含硒化合物。

9.根据权利要求1-7之一的方法，其中为生产五元化合物半导体Cu(In，Ga)(S，Se)₂，其中

-通过将选自硫和硒的一种硫族元素沉积到第一前体-层(5.1)上来制造第二前体-层(6)，其中在至少一种至少短时地在热处理期间供入的工艺气体中包含在每种情况中与第二前体-层(6)中不同的选自硫和硒的硫族元素和/或包含具有在每种情况中与第二前体-层(6)中不同的硫族元素的含硫族元素的化合物，其选自含硫化合物和含硒化合物；

或者

-通过将硫族元素硫和硒沉积到第一前体-层(5.1)上来制造第二前体-层(6)，其中在至少一种至少短时地在热处理期间供入的工艺气体中包含硫和/或硒和/或含硫化合物和/或含硒化合物。

10.根据权利要求9的方法，其中通过至少一种工艺气体，例如通过含硫或者含H₂S的工艺气体在五元化合物半导体(2)中形成给定的硫-深度分布曲线，并且铜、铟和镓是通过溅射沉积的，和硒是通过气相沉积来沉积的。