Influence of the In/Ga relation in the gas phase on the characteristics of the InxGa1-xP epitaxial layers of cascade solar cells
Автор: Naumova A.A., Lebedev A.A., Zhalnin B.V., Slyshchenko E.V., Vagapova N.T.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Технологические процессы и материалы
Статья в выпуске: 1 т.19, 2018 года.
Бесплатный доступ
The modern solar arrays for the most spacecrafts consists of solar cells which are formed by the thirty nano- and micro-dimensional epitaxial layers based on AIIIBV materials forming triple junction InGaP / InGaAs / Ge. This article presents the results of a study of experimental samples of thin single-crystal epitaxial InxGa1-xP layers with different indium and gallium concentrations (x = 38 to 53 %) that were grown on Ge - substrate by MOCVD industrial equip- ment. The theme of present investigation is the influence of epitaxial growth parameters on the crystal structure charac- teristics. The ratio of the components of the third group in the gas phase were calculated from the specified technological parameters. The rocking curves obtained by high-resolution two-crystal X-ray diffractometry were investigated. The lattice parameter and the ratio of indium to gallium in the solid phase were calculated. A high perfection of a single- crystal structure with an insignificant broadening of the X-ray diffraction peaks was observed in the range from 45 to 53 %. It is shown that the broadening of the diffraction peak of the structure can be the criterion of estimation of the quality of the grown structure in addition to the mismatch of diffraction maximum. Also the In / (In + Ga) ratio in the solid phase was calculated using the method of photoluminescence effect measuring. It was shown in comparison of data of x-ray diffraction with photoluminescence method the composition determination by photoluminescence method should be considered only as estimated.
Aiiibv, solar cell, solar battery, epitaxial layer, gas-phase epitaxy, photoelectric converter, x-ray diffractometry, photoluminescence, semiconductor structure
Короткий адрес: https://sciup.org/148177790
IDR: 148177790
Список литературы Influence of the In/Ga relation in the gas phase on the characteristics of the InxGa1-xP epitaxial layers of cascade solar cells
- Алферов Ж. И., Андреев В. М., Румянцев В. Д. Тенденции и перспективы развития солнечной фото-энергетики//Физика и техника полупроводников. 2004. Т. 38, № 8. C. 937-948.
- Разработка и создание опытного производства наноструктурных каскадных ФЭП в системе A3B5/Б. В. Жалнин //Автономная энергетика: технический прогресс и экономика. 2009. № 26. C. 6-12.
- Система контроля параметров эпитаксиального роста полупроводниковых наногетероструктур солнечных элементов космического назначения/А. А. Лебедев //Автономная энергетика: технический прогресс и экономика. 2013. № 31. C. 15-24.
- Наумова А. А. Определение параметра решетки тонких монокристаллических эпитаксиальных слоев InxGa1-xP на Ge подложке//71-е Дни науки студентов НИТУ «МИСиС»: тез. докладов междунар. науч.-техн. конф. М., 2016. C. 440-441.
- Программа для анализа и сравнения рецептов Veeco, их визуализации в виде графиков и образов, реальных гетероструктур, сопоставления рецептов с экспериментальными данными: свид. о государственной регистрации программы RCPAnalysis Ver 1.0/С. A. Цыникин, А. А. Лебедев, Б. В. Жалнин № 2014662698; заявл. 13.10.2014; регистр. 05.12.2014.
- Лебедев А. А., Леднев А. М., Цыникин С. А. Построение системы сопровождения технологии изготовления солнечных элементов космического назначения на основе соединений А3В5//Тезисы докладов XX науч.-техн. конф. молодых ученых и специалистов ОАО «РКК «Энергия» им. С. П. Королёва» (10-14 ноября 2014, г. Королёв). С. 385-386.
- Андреев В. М., Долгинов Л. М., Третьяков Д. Н. Жидкостная эпитаксия в технологии полупроводниковых приборов. М.: Советское радио, 1975. С. 328.
- Stringfellow G. B. Organometallic Vapor-Phase Epitaxy. Theory and Practice. Second edition. Academic Press, 1999. Р. 240-253.
- Organometallic vapor phase epitaxy (OMVPE)/W. G. Brieland //Materials Science and Engineering. 1999. R24. Р. 49.
- Лебедев А. А., Цыникин С. А., Леднев А. М. Программа визуализации и оценки неоднородности эпитаксиального роста полупроводниковых наногетероструктур при изготовлении солнечных элементов космического назначения//Новые материалы и технологии в ракетно-космической и авиационной технике: сб. материалов молодёжной конф. Звёздный городок. 2013. С. 54-60.
- High performance chemicals for advanced semiconductor application. SAFC Hitech Enabling Technology . URL: www.safchitech.com (дата обращения: 10.07.2017).
- Боуэн Д. К., Таннер Б. К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография. СПб.: Наука, 2002. С. 61-80.
- Шаскольская М. П. Кристаллография. М.: Высш. шк., 1984. С. 93-106.
- Свид. о государственной регистрации программы SWComplexAnalysis/Цыникин С. А. № 2013610577; заявл. 28.01.2013; зарегистр. 20.03.2013.
- Levinshtein M., Rumyantsev S., Shur M. Hand-book series semiconductor parameters//Ioffe Institute and Rensselaer Polytechnic Institute. 1999. Vol. 2. P. 37-62.
- Платонов Н. Д. Исследование условий роста высокооднородных эпитаксиальных монокристаллических гетероструктур на основе соединений AlxGa1-xAs, InxGa1-xAs, InxGa1-xP, созданных методом МОСГФЭ//70-е Дни науки студентов НИТУ «МИСиС»: между-нар. науч.-техн. конф. М., 2015. C. 403.
- Платонов Н. Д. Исследование электрических характеристик слоёв эпитаксиальных монокристаллических структур на основе In0.01Ga0.99As, в зависимости от типа и степени легирования//71-е Дни науки студентов НИТУ «МИСиС»: тез. докладов междунар. науч.-техн. конф. М., 2016. C. 439-440.
- Смирнов А. А. Исследование экспериментальных структур типа InxGa1-xP/Ge с целью адаптации метода ЭХП и оптимизации технологических параметров эпитаксиального роста полупроводниковых структур ФЭП//72-е Дни науки студентов НИТУ «МИСиС»: тез. докладов междунар. науч.-техн. конф. М., 2016. C. 426-427.