[发明专利]p-i-n结InGaN太阳电池制造方法

权利要求书

1.一种p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，包括以下步骤：

a清洗[0001]面蓝宝石衬底；

b将[0001]面蓝宝石衬底在NH₃气氛下表面氨化后，然后在550℃温度下生长一层厚度为20nm的GaN缓冲层，然后将衬底温度升至1050℃生长1.0μm厚的GaN层；

c再将温度降到750℃生长800nm厚的全应变弛豫高In组分In_yGa_1-yN层；

d继续在温度750℃生长3～10层高In组分In_yGa_1-yN/GaN结构的In_yGa_1-yN超晶格层，每层In_yGa_1-yN的厚度范围为1～5nm，GaN的厚度范围在1～5nm；

e继续在温度750℃生长300～1000nm厚的高In组分n-In_yGa_1-yN层；

f继续在温度750℃生长30～100nm厚的高In组分i-In_xGa_1-xN层；

g继续在温度750℃生长50～150nm厚的高In组分p-In_yGa_1-yN层；

h温度升至1050℃生长10～30nm厚的p-GaN层；

i在p-GaN层上进行光刻，刻蚀出电池台面，露出n-InGaN层，台面面积为[3～10]×[3～10]mm²，对刻蚀后的样品表面进行净化处理；

j在高In组分n-In_yGa_1-yN层台面上蒸镀欧姆电极，电极尺寸为[0.3～1.0]×[0.3～1.0]mm²，厚度为100～300nm，蒸镀后退火；

k在p-GaN层上蒸镀栅形欧姆电极，电极为Ni/Au合金栅形电极，电极宽度为50～150nm，间距为500～1500nm，厚度为30～150nm，蒸镀后退火。

2.根据权利要求1所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤b中氨化时间为3～5分钟，生长GaN层时通入TMGa的流量为100sccm，氨气的流量为2000sccm，反应室压强为0.1atm。

3.根据权利要求2所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤c、d、e、f、g中，生长In_yGa_1-yN层与In_xGa_1-xN层时通入TMIn的流量为50～600sccm，TMGa的流量为50～300sccm，氨气的流量为2000～8000sccm，反应室压强为0.1～0.3atm。

4.根据权利要求3所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：所述y满足0.3≤y≤0.9，所述x满足0.2≤x≤0.8，且同时满足x＜y。

5.根据权利要求4所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤d中生长GaN层时通入TMGa的流量为100sccm，氨气的流量为2000～8000sccm，反应室压强为0.1～0.3atm。

6.根据权利要求5所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤e中还通入SiH₄，其流量为20～200sccm。

7.根据权利要求6所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤g中还通入Cp_2Mg，其流量为20～300sccm。

8.根据权利要求7所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤h中通入Cp_2Mg流量为20～300sccm，氨气的流量为2000～8000sccm，反应室压强为0.1～0.3atm。

9.根据权利要求8所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤j中蒸镀时间为10～60分钟，蒸镀后在800℃的N₂环境下退火3～5分钟。

10.根据权利要求9所述的p-i-n结InGaN太阳电池制造方法，其特征在于：步骤k中蒸镀时间为10～60分钟，蒸镀后在500℃的N₂环境下退火1～3分钟。