弗劳恩霍夫太阳能系统研究所开发用于III-V族太阳能电池的InP-on-GaAs晶圆
弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)的研究人员称,他们新研制的砷化镓衬底(InP-on-GaAs晶圆)可以替代优质的磷化铟(InP)晶圆,同时提供一条具有扩展性的成本降低途径。
弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的科学家们已经生产出InP-on-GaAs晶圆,直径可达150毫米。
研究团队与德国半导体专家III/V-Reclaim合作开发了一项工艺,可以在砷化镓(GaAs)上沉积一层薄薄的优质磷化铟(InP)。
该团队表示,这一应用颇具挑战性,因为磷化铟在生长过程中可能产生缺陷,从而降低最终设备的性能。为了避免这类缺陷,团队引入了一系列所谓的‘变质缓冲层’,并对完全生长的InP-on-GaAs晶圆进行了特殊的化学机械抛光处理。
经过表面处理后,晶圆表面光亮、表面粗糙度极低,且缺陷密度低于每平方厘米5*10⁶。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所发表声明称,他们的新晶圆可以“在各种应用中有效替代传统的磷化铟,同时提供了一条具有扩展性的成本降低途径”。
弗劳恩霍夫太阳能系统研究所项目经理Carmine Pellegrino表示,公司可以使用InP-on-GaAs衬底制造高效率设备。
“但它的成本远低于磷化铟,并且可以无限扩展成直径达8英寸的晶圆。”他补充道。
该研究团队已对这些晶圆的材料质量和性能进行了测试,并与标准磷化铟衬底进行比对,测试结果“极具前景”。
Pellegrino说道:“与采用优质磷化铟晶圆制成的参考设备相比,基于我们的工程化晶圆的光伏电池实现了相当的开路电压。在整个6英寸的直径范围内,晶圆始终保持一致且均匀的性能,因此能够实现可靠的生产和高产量。”
Pellegrino指出,新衬底的生产成本显著低于磷化铟晶圆,量产时可节省多达80%的成本。
他还表示:“此外,我们的方法绕开了磷化铟供应的限制。”
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