[发明专利]一种基区带隙递变的空间GaInP/GaInAs/Ge电池外延片的制造方法

权利要求书

1.一种基区带隙递变的空间GaInP/GaInAs/Ge电池外延片的制造方法，其特征在于：顶电池基区沉积带隙递变、晶格匹配的Al_xGa_yIn_1-x-yP/GaInP层，具体步骤如下：

运用金属有机化合物化学气相沉淀设备技术(Metal Organic Chemical VaporDeposition，MOCVD)，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-GaInP背场层，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-AlGaInP背场层，p-Al_xGa_yIn_1-x-yP/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所述的一种基区带隙递变的空间GaInP/GaInAs/Ge电池外延片的制造方法，其特征在于：

衬底材料为p-Ge，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-GaInP背场层沉积厚度为0.07μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度为5×10¹⁷～1×10¹⁸cm^-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层的厚度为0.01-0.03μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为≥5×10¹⁸cm^-3，p++-AlGaAs层的厚度为0.01-0.03μm，掺杂CCl₄源、掺杂浓度为≥5×10¹⁹cm^-3；

p-AlGaInP背场层沉积厚度为0.1μm，掺杂DEZn源、掺杂浓度为1～2×10¹⁸cm^-3；

p-Al_xGa_yIn_1-x-yP/GaInP基区层，沉积总厚度为0.7μm，分为七层材料，依次为Al_51.4Ga_6.2In_42.4P，Al_51.6Ga_13.0In_35.3P、Al_51.8Ga_19.9In_28.3P、Al_52.0Ga_26.7In_21.3P、Al_52.2Ga_33.5In_14.3P、Al_52.4Ga_40.3In_7.3P、Ga_49.7In_50.3P，每层材料沉积厚度都为0.1μm，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窗口层的厚度为0.1μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；

n+-GaAs欧姆接触层厚度为0.5μm，掺杂SiH₄源、掺杂浓度大于5×10¹⁸cm^-3。