[发明专利]一种光电半导体器件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种光电半导体器件及其制备方法，其要点是，包括以下工艺步骤：1)提供衬底，在衬底上依次生长底电池、第一隧道结、中间电池、第二隧道结、子电池、第三隧道结、顶电池；2)在顶电池上沉积多晶硅层，多晶硅层的厚度为550～600nm，并采用POCl对多晶硅层进行掺杂；3)在多晶硅上涂布光刻胶，并选择性掩蔽和腐蚀光刻胶，在多晶硅层上形成刻蚀窗口，腐蚀刻蚀窗口，露出刻蚀窗口底部相对应的顶电池，从而在多晶硅层上得到凹槽；4)对凹槽内进行等离子体反应刻蚀，在凹槽底部的顶电池上得到凹凸不平的表面。本发明提高了吸收面的接收光密度，降低了芯片尺寸，提高了芯片集成度。

技术领域

本发明涉及一种光电半导体器件及其制备方法，属于集成电路技术领域。

背景技术

液光电半导体器件的光电转换效率的提升是行业内一直追求的目标，能够提升光电器件的光电转换效率即意味着产品竞争力的提升。目前提升光电转换效率主要在于依赖光接受面的面积增大，但是这样的处理方式与集成电路的集成度的提升相矛盾。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种提高光电转化效率的光电半导体器件及其制造方法，提高了吸收面的接收光密度，降低了芯片尺寸，提高了芯片集成度，并通过凹槽的设置，解决了现有四结太阳能电池光接触面积低、光电转化效率低的技术问题，并且能够节约成本。

按照本发明提供的技术方案，所述提高光电转化效率的光电半导体器件，包括衬底，衬底上表面依次设置四结太阳能电池、多晶硅层，其特征是：在所述多晶硅上设置凹槽，凹槽由多晶硅层的上表面延伸至四结太阳能电池的顶电池的上表面；在所述凹槽底部的顶电池上表面刻蚀形成凹凸面。

所述衬底为砷化镓衬底。

所述提高光电转化效率的光电半导体器件的制造方法，其特征是，包括以下工艺步骤：

1)提供衬底，在衬底上依次生长底电池、第一隧道结、中间电池、第二隧道结、子电池、第三隧道结、顶电池；

2)在顶电池上沉积多晶硅层，多晶硅层的厚度为550～600nm，并采用POCl对多晶硅层进行掺杂；

3)在多晶硅上涂布光刻胶，并选择性掩蔽和腐蚀光刻胶，在多晶硅层上形成刻蚀窗口，腐蚀刻蚀窗口，露出刻蚀窗口底部相对应的顶电池，从而在多晶硅层上得到凹槽；

4)对凹槽内进行等离子体反应刻蚀，在凹槽底部的顶电池上得到凹凸不平的表面。

所述多晶硅层的掺杂方块电阻为28Ω/□。

本发明所述提高光电转化效率的光电半导体器件的制造方法通过P5000MXP采用常规的Cl2/HBR(溴化氢)腐蚀顶电池上表面，利用晶粒和晶粒之间的间隙的腐蚀速率不同，形成凹凸不平的表面，接收光密度比原来提高了2倍，因此在不改变光电转换效率情况下，芯片的尺寸也得到了减少；本发明所述工艺与二极管制造工艺兼容，简单实用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1～图4为本发明所述光电半导体器件的制造工艺流程图，其中：

图1为衬底上形成四结太阳能电池的示意图。

图2为沉积多晶硅层并掺杂后的示意图。

图3为在多晶硅层上得到凹槽的示意图。

图4为在顶电池上得到凹凸不平表面的示意图。