Silicon and III-V Solar Cells: From Modus Vivendi to Modus Operandi

Abstract

In the present paper, some novel opportunities for the development of highefficient Si and III-V-based solar cells are considered: energy-saving environment friendly low-temperature technology of forming p-n junctions in Si (1), elaboration of structurally perfect GaAs/Ge/Si epitaxial substrates (2) and application of protective antireflecting coatings based on cubic zirconia (3). As a result: 1) New technique of forming p-n junctions in silicon has been elaborated. The technique provided easy and comparatively cheap process of production of semiconductor devices such as solar cells. The essence of the technique under the study is comprised in formation p-n junctions in silicon by a change of conductivity in the bulk of the sample occurring as a result of redistribution of the impurities, which already exists in the sample before its processing by ions. It differs from the techniques of diffusion and ion doping where change of conductivity and formation of p-n junction in the sample occur as a result of introduction of atoms of the other dopants from the outside; 2) The conditions for synthesis of GaAs/Ge/Si epitaxial substrates with a thin (200 nm) Ge buffer layer featured with (1 − 2) × 10 5 cm −2 density of the threading dislocation in the GaAs layer. 218shown to be suitable for the use as an ideal antireflecting material with high protective and anticorrosive properties.

Достоверность Выявления Пронизывающих Дислокаций В Эпитаксиальных Пленках С Помощью Структурно-Чувствительного Травления

“…Если же плотность ПД меньше, то наиболее распространен метод селективного химического травления с использованием оптичес-кой микроскопии (ОМ). Однако часто встречающийся некритичный подход к данному методу (см., например, [1][2][3]) снижает достоверность результатов, а в ряде случаев приводит к ложным выводам. В частности, в работе [2] заявлено о достижении в пленках GaAs на Si значений n TD = (1−2) • 10 5 cm −2 .…”

“…Демонстрируемые ими ПЭМ-изображения поперечного среза не позволяют подтвердить заявленную величину, так как охватывают слишком малый объем исследуемого объекта. В работах [1,3] демонстрируются ОМизображения пленок (GaAs [1] и Ge [3]) на Si с ямками травления, плотность которых также составляет (1−2) • 10 5 cm −2 , однако нет доказательств того факта, что ямки являются дислокационными. Укажем, что в мировой литературе в целом природе ямок травления на поверхности ГС уделяется мало внимания (в качестве редкого исключения можно отметить работу [4]).…”

“…Укажем, что в мировой литературе в целом природе ямок травления на поверхности ГС уделяется мало внимания (в качестве редкого исключения можно отметить работу [4]). Принципиально важно устанавливать природу ямок травления в тех случаях, когда авторы делают выводы о предельно низкой плотности ПД, как например в [1][2][3].…”