AlGaN双势垒结构对高In组分InGaN/GaN MQWs太阳能电池材料晶体质量和发光性能的影响

作者：单恒升; 李**; 李诚科; 刘胜威; 梅云俭; 宋一凡; 李小亚

来源：人工晶体学报, 2023, 52(01): 83-124.

DOI：10.16553/j.cnki.issn1000-985x.20221207.006

• 金属有机化合物化学气相沉积
• 太阳能电池外延材料
• AlGaN双势垒结构
• InGaN/GaN MQWs
• 位错密度
• 光生载流子

本文利用金属有机化合物化学气相沉积(MOCVD)技术在(001)面图形化蓝宝石衬底(PSS)上生长了一种含有AlGaN-InGaN/GaN MQWs (multiple quantum wells)-AlGaN双势垒结构的高In组分太阳能电池外延材料。高分辨率X射线衍射(HRXRD)和光致发光(PL)谱分析表明，与含有AlGaN电子阻挡层的低In组分的量子阱结构太阳能电池外延材料相比，该结构材料具有较小的半峰全宽(FWHM),计算表明：此结构材料的位错密度降低了一个数量级，达到107 cm-2;同时，有源区中的应变弛豫降低了51%;此外，此结构材料的发光强度增强了35%。研究结果表明含有AlGaN双势垒结构的外延材料可以减小有源区的位错密度，降低非辐射复合中心的数目，增大有源区有效光生载流子的数目，为制备高质量太阳能电池提供实验依据。

• 单位
  西安电子科技大学; 陕西科技大学