界面具有欧姆电学特性的大尺寸GaAs/Si低温键合机理及其在光伏电池上的应用研究
批准号:
61504138
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
刘雯
依托单位:
学科分类:
F0404.半导体电子器件与集成
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄亚军、王德松、杨添舒、马静、周亚玲
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中文摘要
如何有效地将Si和GaAs应用于同一光电器件中以充分利用两者优势一直是研究的热点。尤其是近年来其在光谱匹配叠层光伏电池上的潜在应用价值又引起了新的关注。晶片键合技术为此提供了一条重要途径,但一直以来对于热失配较大的GaAs和Si 大尺寸低温直接键合技术就鲜有报道,对于界面具有欧姆电学特性的大尺寸GaAs/Si键合技术国内外更没有报道。基于此,本项目申请界面具有欧姆电学特性的大尺寸GaAs/Si 低温键合机理及其在光伏电池上的应用研究。工作首先重点研究GaAs表面不同化学活化处理后的GaAs/Si 直接键合内在机理;之后,通过进一步分析界面热应力研究大尺寸的GaAs/Si低温直接键合;并尝试采用透明导电薄膜作为中间过渡层进行GaAs/Si键合实验获得界面具有光学透过性和欧姆电学特性的GaAs/Si键合片;最后利用该技术制备相关光伏电池的原型器件以探索其应用前景。
英文摘要
How to effectively combine Si and GaAs materials into one optoelectronic devices has attracted considerable interests. Especially its potential applications in the spectral matching tandem photovoltaic cells in recent years has attracted new attention. Although wafer bonding provides an important approach, the technology of large area GaAs/Si low temperature direct bonding is rarely reported. Moreover, research on large area GaAs/Si low temperature bonding technology with ohmic interfacial conductivity has no reports both at home and abroad. According to the above problems, this project concentrates on the research of large area GaAs/Si low temperature bonding mechanism with ohmic interfacial conductivity and its application on photovoltaic cells. First, we conduct research on the mechanism of GaAs/Si low temperature direct bonding under different surface chemical activity conditions on GaAs. Then, according to the analysis of interfacial stress, develop large area GaAs/Si low temperature bonding. try using a transparent conductive film as the intermediate layer for GaAs / Si bonding experiments to fabricate GaAs/Si bonding wafers having optical transmittance and ohmic junctions . Finally, fabricate photovoltaic cell devices using this technology.
如何有效地将Si和GaAs应用于同一光电器件中以充分利用两者优势一直是研究的热点。尤其是近年来其在光谱匹配叠层光伏电池上的潜在应用价值又引起了新的关注。晶片键合技术为此提供了一条重要途径,但一直以来对于热失配较大的GaAs和Si 大尺寸低温直接键合技术就鲜有报道,对于界面具有欧姆电学特性的大尺寸GaAs/Si键合技术国内外更没有报道。基于此,本项目重点研究了GaAs表面不同化学活化处理后的GaAs/Si 直接键合内在机理,采用HCl进行GaAs疏水性表面处理后成功的实现了GaAs/Si的键合;进一步通过干法活性键合方法处理GaAs和Si片表面,得到了机械强度较高的2英寸GaAs/Si键合晶片;最后利用该技术初步设计了GaAs/Si叠层电池的制备流程,并完成了其中GaAs衬底的外延剥离关键工艺步骤。项目的开展为制备相关光伏电池的原型器件以探索其应用前景打下了良好的基础。
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2017
期刊:材料导报
影响因子:--
作者:刘雨生;刘雯;张淑媛;杨富华;王晓东
通讯作者:王晓东
A Novel Nanocone Cluster Microstructure with Anti-reflection and Superhydrophobic Properties for Photovoltaic Devices.
用于光伏器件的具有抗反射和超疏水特性的新型纳米锥团簇微结构
DOI:10.1186/s11671-018-2754-4
发表时间:2018-10-23
期刊:Nanoscale research letters
影响因子:--
作者:Ma J;Ai Y;Kang L;Liu W;Ma Z;Song P;Zhao Y;Yang F;Wang X
通讯作者:Wang X
High-efficiency photon capturing in ultrathin silicon solar cells with double-sided skewed nanopyramid arrays
双面倾斜纳米金字塔阵列超薄硅太阳能电池的高效光子捕获
DOI:10.1088/2040-8986/aa7ea1
发表时间:2017-10-01
期刊:JOURNAL OF OPTICS
影响因子:2.1
作者:Zhang, Shuyuan;Liu, Min;Yang, Fuhua
通讯作者:Yang, Fuhua
Optical absorption enhancement in slanted silicon nanocone hole arrays for solar photovoltaics
用于太阳能光伏发电的倾斜硅纳米锥孔阵列的光吸收增强
DOI:10.1088/1674-1056/25/10/106802
发表时间:2016
期刊:Chinese Physics B
影响因子:1.7
作者:Zhang Shu-Yuan;Liu Wen;Li Zhao-Feng;Liu Min;Liu Yu-Sheng;Wang Xiao-Dong;Yang Fu-Hua
通讯作者:Yang Fu-Hua
A Thin Film Flexible Supercapacitor Based on Oblique Angle Deposited Ni/NiO Nanowire Arrays.
基于斜角沉积Ni/NiO纳米线阵列的薄膜柔性超级电容器
DOI:10.3390/nano8060422
发表时间:2018-06-11
期刊:Nanomaterials (Basel, Switzerland)
影响因子:--
作者:Ma J;Liu W;Zhang S;Ma Z;Song P;Yang F;Wang X
通讯作者:Wang X
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