DE112012004059T5

DE112012004059T5 - Gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, Verbindungshalbleitersolarbatterie und Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleiterbatterie

Info

Publication number: DE112012004059T5
Application number: DE112012004059.7T
Authority: DE
Inventors: Sharp K.K. Takahashi Naoki; c/o Sharp K.K. Juso Hiroyuki
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2014-07-10
Also published as: TW201318189A; JP5758257B2; JP2013077724A; WO2013047059A1; TWI496314B; DE112012004059T8; US20140246082A1

Abstract

Offenbart ist ein gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, wobei eine erste Ätzstoppschicht (103) und ein gestapelter Halbleiterkörper (10), welcher mindestens einen pn-Übergang enthält, in dieser Reihenfolge auf einem Halbleitersubstrat (100) angeordnet sind, wobei der gestapelte Halbleiterkörper (10) eine Kontaktschicht (104) an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht aufweist und die erste Ätzstoppschicht (103) und die Kontaktschicht (104) ein Gruppe-V-Element derselben Art enthalten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, eine Verbindungshalbleitersolarbatterie und ein Verfahren zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie.
BISHERIGER STAND DER TECHNIK
Ein konventionelles Verfahren zum Erhöhen der Effizienz einer Verbindungshalbleitersolarbatterie (Erhöhen des photoelektrischen Wirkungsgrads) besteht darin, Verbindungshalbleiterschichten auf einem Halbleitersubstrat zu wachsen, welche eine ähnliche Gitterkonstante haben, wie die des Halbleitersubstrats, um eine Mehrzahl an Verbindungshalbleiterzellen zur photoelektrischen Umwandlung zu bilden, und somit eine Verbindungshalbleitersolarbatterie zu erhalten, welche eine gute Kristallinität aufweist.
Verbindungshalbleitersolarbatterien, welche Verbindungshalbleiterzellen zur photoelektrischen Umwandlung mit einer Gitterkonstante umfassen, welche ähnlich ist zu der von Si, Ge, GaAs, InP oder ähnliches, welches ein Haupthalbleitersubstrat bildet zum Wachsen von Verbindungshalbleiterschichten und welche ferner eine geeignete Bandlücke aufweisen, waren jedoch beschränkt auf eine InGaP/GaAs-Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche ein GaAs-Substrat enthält, eine InGaP/InGaAs/Ge-Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche ein Ge-Substrat enthält, und so weiter.
Eine Methode zum Erreichen einer höheren Effizienz als die von diesen Verbindungshalbleitersolarbatterien besteht darin, eine Verbindungshalbleiterzelle zur photoelektrischen Umwandlung, welche eine Bandlücke von 1 eV aufweist, als eine dritte Verbindungshalbleiterzelle zur photoelektrischen Umwandlung in einer InGaP/GaAs-Solarbatterie anzuordnen.
Unglücklicherweise existieren keine geeigneten Verbindungshalbleiter, welche eine Gitterkonstante ähnlich zu der von GaAs und eine Bandlücke von ungefähr 1 eV aufweisen. Obwohl InGaAs, welches eine Gitterkonstante aufweist, die von der von GaAs um ungefähr 2,3% abweicht, eine Bandlücke von ungefähr 1 eV aufweist, wird, falls InGaAs als eine dritte Verbindungshalbleiterzelle zur photoelektrischen Umwandlung in einer InGaP/GaAs-Verbindungshalbleitersolarbatterie verwendet wird, ein gitterangepasster Halbleiter nach einem gitterunangepassten Halbleiter auf ein GaAs-Substrat gewachsen, was eine Verschlechterung der Kristallinität des gitterangepassten Halbleiters bewirken kann, was zu einer Verschlechterung der Leistung der gesamten Verbindungshalbleitersolarbatterie führt.
Von daher wurden Studien an einem Verfahren zum Wachsen von Verbindungshalbleiterschichten durchgeführt, welche eine Gitterkonstante aufweisen, die ähnlich ist zu der von einem Halbleitersubstrat auf dem Halbleitersubstrat, so dass eine lichtempfangende Oberfläche einer Verbindungshalbleitersolarbatterie auf der Halbleitersubstratseite ist, und dann Wachsen von Verbindungshalbleiterschichten, welche eine Gitterkonstante aufweisen, die anders ist als die des Halbleitersubstrats, mit einer dazwischen eingefügten Pufferschicht (siehe beispielsweise NPD 1: J. F. Geisz et al., ”Inverted GaInP/GaAs/InGaAs triplejunction solar cells with low-stress metamorphic bottom junctions”, 33th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2008).
Das heißt, eine Verbindungshalbleitersolarbatterie wird üblicherweise gebildet durch Wachsen von Verbindungshalbleiterschichten, so dass eine lichtempfangende Oberfläche gegenüber von einem Halbleitersubstrat positioniert wird, welches als ein Wachstumssubstrat dient (d. h., so gebildet, dass die lichtempfangende Oberfläche in einer Wachstumsrichtung der Verbindungshalbleiterschichten positioniert ist). Durch Wachsen von Verbindungshalbleiterschichten, so dass eine lichtempfangende Oberfläche auf der Halbleitersubstratseite ist, wird jedoch gute Kristallinität in einer Verbindungshalbleiterzelle zur photoelektrischen Umwandlung erreicht, welche die Verbindungshalbleiterschichten enthält, welche eine Gitterkonstante aufweisen, die ähnlich ist zu der des Halbleitersubstrats, und die Eigenschaften einer Verbindungshalbleiterzelle zur photoelektrischen Umwandlung, welche gitterunangepasste Verbindungshalbleiterschichten enthält, die eine Gitterkonstante aufweisen, welche sich von der des Halbleitersubstrats unterscheidet, werden auch erhalten, wobei hierdurch eine hocheffiziente Verbindungshalbleitersolarbatterie erhalten wird.
Ferner haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung die Technik der Herstellung einer Verbindungshalbleitersolarbatterie von höherer Effizienz durch Kontrollieren eines Verhältnisses eines Unterschieds in der Gitterkonstante zwischen einer unteren Zelle und einer Pufferschicht entwickelt, welche aneinander angrenzend sind, in dem zuvor genannten Verfahren zum Wachsen von Verbindungshalbleiterschichten, so dass eine lichtempfangende Oberfläche eines Halbleitersubstrats, welches als ein Wachstumssubstrat dient, sich auf der Halbleitersubstratseite befindet (PTD 1: Japanische Patentoffenlegungsnummer 2010-182951 ).
ZITATIONSLISTE
PATENTDOKUMENT

PTD 1: Japanische Patentoffenlegungsnummer 2010-182951

NICHTPATENTDOKUMENT

NPD 1: J. F. Geisz et al., ”Inverted GaInP/GaAs/InGaAs triple-junction solar cells with low-stress metamorphic bottom junctions”, 33th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, 2008

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Es wird jedoch immer noch eine Verbindungshalbleitersolarbatterie mit höherer Leistung gewünscht und weitere technologische Entwicklung wird benötigt.
Im Hinblick auf die obigen Umstände besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie von exzellenter Leistung, eine Verbindungshalbleitersolarbatterie und ein Verfahren zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie bereitzustellen.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Insbesondere richtet sich eine erste Weise der vorliegenden Erfindung auf einen gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, wobei eine erste Ätzstoppschicht und ein gestapelter Halbleiterkörper, welcher mindestens einen pn-Übergang enthält, in dieser Reihenfolge auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind, wobei der gestapelte Halbleiterkörper eine Kontaktschicht an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht aufweist, und die erste Ätzstoppschicht und die Kontaktschicht ein Gruppe-V-Element derselben Art enthalten.
Eine zweite Weise der vorliegenden Erfindung ist auf einen gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gerichtet, wobei eine erste Ätzstoppschicht und ein gestapelter Halbleiterkörper, welcher mindestens einen pn-Übergang enthält, in dieser Reihenfolge auf einem Halbleitersubstrat angeordnet sind, wobei der gestapelte Halbleiterkörper eine Kontaktschicht an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht aufweist, die erste Ätzstoppschicht und die Kontaktschicht jeweils ein Gruppe-V-Element enthalten, und das Gruppe-V-Element, welches in der ersten Ätzstoppschicht enthalten ist, und das Gruppe-V-Element, welches in der Kontaktschicht enthalten ist, von derselben Art sind.
Vorzugsweise sind in dem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie die erste Ätzstoppschicht und der gestapelte Halbleiterkörper durch Epitaxie gewachsene Schichten.
Vorzugsweise ist in dem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie die erste Ätzstoppschicht eine AlAs-Schicht.
Vorzugsweise sind in dem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie zwischen dem Halbleitersubstrat und der ersten Ätzstoppschicht eine zweite Ätzstoppschicht und eine dritte Ätzstoppschicht in dieser Reihenfolge von der Seite der ersten Ätzstoppschicht angeordnet.
Vorzugsweise sind in dem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie die zweite Ätzstoppschicht und die dritte Ätzstoppschicht durch Epitaxie gewachsene Schichten.
Vorzugsweise ist in dem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie die zweite Ätzstoppschicht eine GaAs-Schicht und die dritte Ätzstoppschicht ist eine InGaP-Schicht.
Vorzugsweise ist in dem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie die Kontaktschicht eine GaAs-Schicht.
Eine dritte Weise der vorliegenden Erfindung ist auf eine Verbindungshalbleitersolarbatterie gerichtet, welche unter Verwendung des zuvor genannten gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie hergestellt wurde, wobei die Verbindungshalbleitersolarbatterie den gestapelten Halbleiterkörper enthält.
Vorzugsweise wird die Verbindungshalbleitersolarbatterie durch Ätzen der ersten Ätzstoppschicht gebildet, welche in Kontakt mit der Kontaktschicht des gestapelten Halbleiterkörpers ist.
Eine vierte Weise der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, welches die Schritte umfasst: Bilden einer ersten Ätzstoppschicht auf einem Halbleitersubstrat; Bilden, auf der ersten Ätzstoppschicht, einen gestapelten Halbleiterkörper, welcher mindestens einen pn-Übergang enthält; Anordnen eines Trägersubstrats auf einer Verbindungshalbleiterschicht, welche an einer Position gebildet ist, die sich am weitesten entfernt von der ersten Ätzstoppschicht des gestapelten Halbleiterkörpers befindet; und Ätzen der ersten Ätzstoppschicht, wobei der Schritt des Bildens eines gestapelten Halbleiterkörpers den Schritt des Bildens einer Kontaktschicht an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht umfasst, und die erste Ätzstoppschicht und die Kontaktschicht ein Gruppe-V-Element derselben Art enthalten.
Eine fünfte Weise der vorliegenden Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, welches die Schritte umfasst: Bilden einer ersten Ätzstoppschicht auf einem Halbleitersubstrat; Bilden, auf der ersten Ätzstoppschicht, einen gestapelten Halbleiterkörper, welcher mindestens einen pn-Übergang enthält; Anordnen eines Trägersubstrats auf einer Verbindungshalbleiterschicht, welche an einer Position gebildet ist, die sich am weitesten entfernt von der ersten Ätzstoppschicht des gestapelten Halbleiterkörpers befindet; und Ätzen der ersten Ätzstoppschicht, wobei der Schritt des Bildens eines gestapelten Halbleiterkörpers den Schritt des Bildens einer Kontaktschicht an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht umfasst, die erste Ätzstoppschicht und die Kontaktschicht jeweils ein Gruppe-V-Element enthalten, und das Gruppe-V-Element, welches in der ersten Ätzstoppschicht enthalten ist, und das Gruppe-V-Element, welches in der Kontaktschicht enthalten ist, von derselben Art sind.
Vorzugsweise umfasst in dem Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie der Schritt des Bildens einer ersten Ätzstoppschicht die Schritte von: Bilden einer dritten Ätzstoppschicht auf dem Halbleitersubstrat; Bilden einer zweiten Ätzstoppschicht auf der dritten Ätzstoppschicht; und Bilden der ersten Ätzstoppschicht auf der zweiten Ätzstoppschicht.
Vorzugsweise sind in den Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie der Schritt des Ätzens der dritten Ätzstoppschicht und der Schritt des Ätzens der zweiten Ätzstoppschicht vor dem Schritt des Ätzens der ersten Ätzstoppschicht enthalten.
Vorzugsweise wird in dem Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie mindestens eine der Säuren, ausgewählt aus der Gruppe von Flusssäure, Zitronensäure und Salzsäure, in mindestens einem der Schritte des Ätzens der ersten Ätzstoppschicht, des Ätzens der zweiten Ätzstoppschicht und des Ätzens der dritten Ätzstoppschicht verwendet.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie von exzellenter Leistung, eine Verbindungshalbleitersolarbatterie und ein Verfahren zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie bereitgestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels eines gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen Teil eines Herstellungsverfahrens eines Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 1 gezeigten gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
3 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen anderen Teil des Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
4 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen weiteren anderen Teil des Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
5 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen weiteren anderen Teil des Herstellungsverfahrens des Beispiels eines Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
6 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen weiteren anderen Teil des Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
7 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen weiteren anderen Teil des Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
8 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels der hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie.
9 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels eines gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
10 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen Teil eines Herstellungsverfahrens eines Beispiels eines Verfahren zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 9 gezeigten gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
11 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen anderen Teil des Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht.
12 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, welches zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie in Beispiel 1 verwendet wird.
13 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Beispiel 1.
14 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, welches zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie im Vergleichsbeispiel 1 verwendet wird.
15 ist ein Graph, welcher Stromstärke-Spannung-Charakteristika der Verbindungshalbleitersolarbatterie in jeweils Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ferner ihre Studie der in PTD 1 offenbarten Technik vorangetrieben und haben herausgefunden, dass eine Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche nicht einen gewünschten Wirkungsgrad hervorbringt, in manchen Fällen hergestellt werden kann und somit neigt die Ausbeute der Verbindungshalbleitersolarbatterie dazu, gering zu sein. Von daher haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ihre ernsthafte Studie einer Ursache dieser geringen Ausbeute vorangetrieben und haben herausgefunden, dass das Folgende die Ursache ist.
Insbesondere gemäß der in PTD 1 offenbarten Technik wird eine Ätzstoppschicht aus InGaP auf einem Halbleitersubstrat gebildet, welches als ein Wachstumssubstrat dient und eine Kontaktschicht, welche eine Verbindungshalbleitersolarbatterie darstellt, wird so gebildet, dass sie in Kontakt mit der Ätzstoppschicht ist. Wenn die Ätzstoppschicht durch Epitaxie auf dem Halbleitersubstrat gewachsen wird, wird ein gemischtes Gas, welches ein PH₃-(Monophosphan-)Gas enthält, in eine MOCVD-(metallorganische Gasphasenepitaxie, Metal Organic Chemical Vapor Deposition-)Anlage eingeführt, in welcher das Halbleitersubstrat angeordnet ist. Wenn die Kontaktschicht durch Epitaxie auf der Ätzstoppschicht gewachsen wird, wird ein gemischtes Gas, welches ein AsH₃-(Arsenwasserstoff-)Gas enthält, in diese MOCVD-Anlage eingeführt.
Deshalb ist es notwendig, in der MOCVD-Anlage ein Schalten von dem gemischten Gas, welches das PH₃-Gas enthält, zu dem gemischten Gas, welches das AsH₃-Gas enthält, durchzuführen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass zu der Zeit dieses Schaltens ein Zustand existiert, in welchem beide Gase in einer gemischten Weise vorhanden sind und somit wird eine unbeabsichtigte modifizierte Schicht an einer Grenzfläche zwischen der Ätzstoppschicht und der Kontaktschicht gebildet. Solch eine modifizierte Schicht wird als eine gemischte Kristallregion betrachtet, in welcher sich Zusammensetzungen eines Gruppe-III-Elements, wie beispielsweise In und Ga und ein Gruppe-V-Element, wie beispielsweise As und P schnell abwechseln. Ein Vorhandensein dieser modifizierten Schicht an der Grenzfläche der Kontaktschicht verhindert einen Kontakt zwischen der Kontaktschicht und einer Metallschicht, welche auf der Kontaktschicht gebildet ist, und somit erhöht sich ein Serienwiderstand in der Verbindungshalbleitersolarbatterie und als Resultat kann der gewünschte Wirkungsgrad nicht erzielt werden.
Von daher haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung ihre ernsthafte Studie dadurch vorangetrieben, dass sie die Aufmerksamkeit auf die Unterdrückung der Entstehung der zuvor genannten modifizierten Schicht gelegt haben und haben die vorliegende Erfindung vollendet.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben. Es ist zu beachten, dass dieselben oder entsprechende Teile in den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung dieselben Bezugszeichen zugewiesen bekommen haben. Wenn in der vorliegenden Beschreibung ein Zusammensetzungsverhältnis von Elementen, welche eine Verbindung darstellen, nicht in einer chemischen Formel der Verbindung angegeben ist und ihre Zusammensetzungen nicht besonders erwähnt werden, soll das Zusammensetzungsverhältnis nicht besonders beschränkt sein, sondern kann geeignet festgelegt werden.
<Erstes Ausführungsbeispiel>
1 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels eines gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. In diesem gestapelten Körper zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie sind eine dritte Ätzstoppschicht 101 (z. B. 0,05 μm bis 0,3 μm dick) aus n-leitendem InGaP, eine zweite Ätzstoppschicht 102 (z. B., 0,3 μm bis 0,7 μm dick) aus n-leitendem GaAs, eine erste Ätzstoppschicht 103 (z. B. 0,01 μm bis 0,1 μm dick) aus n-leitendem AlAs und ein gestapelter Halbleiterkörper 10 in dieser Reihenfolge kontinuierlich auf einem Halbleitersubstrat 100 (mit beispielsweise einem Durchmesser von 100 mm) aus n-leitendem GaAs angeordnet.
Der gestapelte Halbleiterkörper 10 wird gebildet durch Stapeln, von der Seite in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht 103, einer Kontaktschicht 104 (z. B. 0,3 μm bis 1.0 μm dick) aus n-leitendem GaAs, einer Fensterschicht 105 (z. B. 0,01 μm bis 0,05 μm dick) aus n-leitendem AlInP, einer Oberseitenzelle 11 (z. B. 0,5 μm bis 1,0 μm dick), einer BSF-(Hintergrundoberflächenfeld, Back Surface Field-)Schicht 108 (z. B. 0,03 μm bis 0,1 μm dick) aus p-leitendem AlInP, einer p+ InGaP-Schicht 109 (z. B. 0,015 μm bis 0,04 μm dick), einer Tunnelkontaktschicht 21, einer n+ AlInP-Schicht 112 (z. B. 0,015 μm bis 0,04 μm dick), einer Fensterschicht 113 (z. B. 0,01 μm bis 0.05 μm dick) aus n-leitendem AlInP, einer Mittelzelle 12 (z. B. 2,0 μm bis 5,0 μm dick), einer BSF-Schicht 116 (z. B. 0,05 μm bis 0,2 μm dick) aus p-leitendem InGaP, einer p+ InGaP-Schicht 117 (z. B. 0,02 μm bis 0,07 μm dick), einer Tunnelkontaktschicht 22 (z. B. 0,05 μm bis 0,2 μm dick), einer n+ AlInP-Schicht 120 (z. B. 0,015 μm bis 0,04 μm dick), einer Pufferschicht 121 (z. B. 2,0 μm bis 3,0 μm dick) aus n-leitendem InGaP, einer Fensterschicht 122 (z. B. 0,05 μm bis 0,15 μm dick) aus n-leitendem InGaP, einer Unterseitenzelle 13 (z. B. 2,0 μm bis 5,0 μm dick), einer BSF-Schicht 125 (z. B. 0,1 μm bis 0,3 μm dick) aus p-leitendem InGaP und einer Kontaktschicht 126 (z. B., 0,3 μm bis 0,8 μm dick) aus p-leitendem InGaAs, in dieser Reihenfolge.
Die Oberseitenzelle 11 ist ein verbundener Körper einer Emitterschicht 106 (z. B. 0,03 μm bis 0,1 μm dick) aus n-leitendem InGaP, welche auf die Fensterschicht 105 gestapelt ist, und einer Basisschicht 107 (z. B. 0,4 μm bis 0,9 μm dick) aus p-leitendem InGaP, welche auf die Emitterschicht 106 gestapelt ist. Die Mittelzelle 12 ist ein verbundener Körper einer Emitterschicht 114 (z. B. 0,05 μm bis 0,15 μm dick) aus n-leitendem InGaP, welche auf die Fensterschicht 113 gestapelt ist, und einer Basisschicht 115 (z. B. 2,0 μm bis 5,0 μm dick) aus p-leitendem GaAs, welche auf die Emitterschicht 114 gestapelt ist. Die Unterseitenzelle 13 ist ein verbundener Körper einer Emitterschicht 123 (z. B. 0,05 μm bis 0,15 μm dick) aus n-leitendem InGaAs, welche auf die Fensterschicht 122 gestapelt ist, und einer Basisschicht 124 (z. B. 2,0 μm bis 5,0 μm dick) aus p-leitendem InGaAs, welche auf die Emitterschicht 123 gestapelt ist. Die Oberseitenzelle 11, die Mittezelle 12 und die Unterseitenzelle 13 haben jeweils einen pn-Übergang.
Eine Bandlücke erhöht sich in der Reihenfolge der Verbindungshalbleiterschichten, welche die Unterseitenzelle 13 darstellen, der Verbindungshalbleiterschichten, welche die Mittelzelle 12 darstellen und der Verbindungshalbleiterschichten, welche die Oberseitenzelle 11 darstellen. Es ist wünschenswert, dass eine Gitterkonstante der Fensterschicht 122 und eine Gitterkonstante der Emitterschicht 123 ähnlich sind zu einer Gitterkonstante der Basisschicht 124.
Die Tunnelkontaktschicht 21 hat eine solche Struktur, dass von der BSF-Schicht 108 Seite, eine p++ AlGaAs-Schicht 110 (z. B. 0,01 μm bis 0,03 μm dick) und eine n++ InGaP-Schicht 111 (z. B. 0,01 μm bis 0,03 μm dick) in dieser Reihenfolge gestapelt sind. Die Tunnelkontaktschicht 22 hat eine solche Struktur, dass von der BSF-Schicht 116 Seite aus, eine p++ AlGaAs-Schicht 118 (z. B. 0,01 μm bis 0,03 μm dick) und eine n++ InGaP-Schicht 119 (z. B. 0,01 μm bis 0,03 μm dick) in dieser Reihenfolge gestapelt sind.
Ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des zuvor genannten Substrats zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie wird im Folgenden beschrieben.
Zunächst wird das Halbleitersubstrat 100 aus n-leitendem GaAs in der MOCVD-Anlage platziert und auf diesem Halbleitersubstrat 100 werden die dritte Ätzstoppschicht 101 aus n-leitendem InGaP, welche ein selektives Ätzen mit GaAs ermöglicht, die zweite Ätzstoppschicht 102 aus n-leitendem GaAs und die erste Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs durch Epitaxie in dieser Reihenfolge von dem MOCVD-Verfahren gewachsen.
Als Nächstes werden auf der ersten Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs die Kontaktschicht 104 aus n-leitendem GaAs, die Fensterschicht 105 aus n-leitendem AlInP, die Emitterschicht 106 aus n-leitendem InGaP und die Basisschicht 107 aus p-leitendem InGaP durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Emitterschicht 106 und die Basisschicht 107 stellen die Oberseitenzelle 11 dar.
Als Nächstes werden auf der Basisschicht 107 aus p-leitendem InGaP die BSF-Schicht 108 aus p-leitendem AlInP, die p+ InGaP-Schicht 109, die p++ AlGaAs-Schicht 110, die n++ InGaP-Schicht 111 und die n+ AlInP-Schicht 112 durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die p++ AlGaAs-Schicht 110 und die n++ InGaP-Schicht 111 stellen die Tunnelkontaktschicht 21 dar.
Als Nächstes werden auf der n+ AlInP-Schicht 112 die Fensterschicht 113 aus n-leitendem AlInP, die Emitterschicht 114 aus n-leitendem InGaP und die Basisschicht 115 aus p-leitendem GaAs durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Emitterschicht 114 und die Basisschicht 115 stellen die Mittelzelle 12 dar.
Als Nächstes werden auf der Basisschicht 115 aus p-leitendem GaAs die BSF-Schicht 116 aus p-leitendem InGaP, die p+ InGaP-Schicht 117, die p++ AlGaAs-Schicht 118, die n++ InGaP-Schicht 119 und die n+ AlInP-Schicht 120 durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die p++ AlGaAs-Schicht 118 und die n++ InGaP-Schicht 119 stellen die Tunnelkontaktschicht 22 dar.
Als Nächstes werden auf der n+ AlInP-Schicht 120 die Pufferschicht 121 aus n-leitendem InGaP, die Fensterschicht 122 aus n-leitendem InGaP, die Emitterschicht 123 aus n-leitendem InGaAs, die Basisschicht 124 aus p-leitendem InGaAs, die BSF-Schicht 125 aus p-leitendem InGaP und die Kontaktschicht 126 aus p-leitendem InGaAs durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Emitterschicht 123 und die Basisschicht 124 stellen die Unterseitenzelle 13 dar.
Ein Leitungstyp von jeder der Verbindungshalbleiterschichten kann dadurch n-leitend werden, dass verursacht wird, dass jede der Verbindungshalbleiterschichten eine n-artige Störstelle wie beispielsweise Phosphor (P) enthält, oder kann p-leitend werden, dadurch dass veranlasst wird, dass jede der Verbindungshalbleiterschichten eine p-artige Störstelle wie beispielsweise Bor (B) enthält.
Die Verbindungshalbleiterschichten aus InGaP können durch Epitaxie unter Verwendung eines TMI-(Trimethylindium-)Gases, eines TMG-(Trimethylgallium-)Gases und des PH₃-Gases gewachsen werden. Die Verbindungshalbleiterschichten aus GaAs können durch Epitaxie unter Verwendung des AsH₃-Gases und des TMG-Gases gewachsen werden. Die Verbindungshalbleiterschichten aus AlInP können durch Epitaxie unter Verwendung eines TMA-(Trimethylaluminum-)Gases, des TMI-Gases und des PH₃-Gases gewachsen werden. Die Verbindungshalbleiterschichten aus AlGaAs können durch Epitaxie unter Verwendung des TMA-Gases, des TMG-Gases und des AsH₃-Gases gewachsen werden. Die Verbindungshalbleiterschichten aus InGaAs können durch Epitaxie unter Verwendung des TMI-Gases, des TMG-Gases und des AsH₃-Gases gewachsen werden. Die Verbindungshalbleiterschichten aus AlAs können durch Epitaxie unter Verwendung des TMA-Gases und des AsH₃-Gases gewachsen werden.
Wenn die erste Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs gebildet wird und dann die Kontaktschicht 104 aus n-leitendem GaAs gebildet wird, werden deshalb die Gase in der MOCVD-Anlage von TMA und AsH₃ zum Bilden der Ätzstoppschicht 103 zu TMG und AsH₃ zum Bilden der Kontaktschicht 104 gewechselt. Das heißt im Wesentlichen, dass TMA lediglich zu TMG gewechselt werden muss. Deshalb ist es nicht nötig, einen Wechsel von den gemischten Gasen, welche das PH₃-Gas enthalten, zu den gemischten Gasen, welche das AsH₃-Gas enthalten, durchzuführen, wie in den herkömmlichen Verfahren, wenn die erste Ätzstoppschicht 103 und die Kontaktschicht 104 kontinuierlich gebildet werden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass um ein Vermischen der Quellgase zu unterdrücken, welches verantwortlich ist für die Entstehung einer unbeabsichtigten modifizierten Schicht, es wichtig ist, lediglich das Quellgas für die Bereitstellung des Gruppe-III-Elements zu wechseln und nicht das Quellgas für die Bereitstellung des Gruppe-V-Elements zu wechseln, wenn die Ätzstoppschicht und die Kontaktschicht wie oben beschrieben kontinuierlich gebildet werden. Daher kann die Bildung der unbeabsichtigten modifizierten Schicht an einer Grenzfläche zwischen der ersten Ätzstoppschicht 103 und der Kontaktschicht 104 unterdrückt werden. Somit kann als ein Resultat das Substrat zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie von exzellenter Leistung bereitgestellt werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des Substrats zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie, welches die in 1 gezeigte Struktur aufweist, unter Bezugnahme auf die Querschnittsstrukturdiagramme in 2 bis 8, beschrieben. Jede der 2 bis 7 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen Teil eines Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 1 gezeigten gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht. 8 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels der hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie.
Zunächst wird, wie in 2 gezeigt, eine Metallschicht 202, welche beispielsweise durch einen gestapelten Körper, welcher Au (z. B. 0,1 μm dick)/Ag (z. B. 3 μm dick) enthält, gebildet wird, beispielsweise auf eine Oberfläche der Kontaktschicht 126 aus p-leitendem InGaAs vakuumabgeschieden und ein Trägersubstrat 201 wird auf eine Oberfläche dieser Metallschicht 202 angebracht. Ein Material des Trägersubstrats 201 ist nicht besonders beschränkt und organische Materialien wie beispielsweise Polyimide können beispielsweise verwendet werden.
Wie in 3 gezeigt ist, wird als Nächstes das Halbleitersubstrat 100 aus n-leitendem GaAs durch Ätzen entfernt unter Verwendung einer alkalischen wässrigen Lösung. Eine wässrige Lösung, welche durch Mischen von NH₄OH, H₂O₂ und H₂O unter einem Volumenverhältnis von 1:1:4 erhalten wird, kann beispielsweise als die alkalische wässrige Lösung verwendet werden.
Wie in 4 gezeigt, wird als Nächstes die dritte Ätzstoppschicht 101 aus n-leitendem InGaP durch Ätzen entfernt, unter Verwendung einer sauren wässrigen Lösung. Eine wässrige Lösung, welche durch Mischen von Salzsäure (HCl) und H₂O unter einem Gewichtsverhältnis von 96:4 erhalten wird, kann beispielsweise als die saure wässrige Lösung verwendet werden. Ein Entfernen durch Ätzen der dritten Ätzstoppschicht 101 aus n-leitendem InGaP unter Verwendung der Salzsäure-wässrigen-Lösung wird bevorzugt, da eine Ätzgeschwindigkeit der zweiten Ätzstoppschicht 102 aus n-leitendem GaAs hinreichend geringer ist als eine Ätzgeschwindigkeit der dritten Ätzstoppschicht 101 und somit kann die dritte Ätzstoppschicht 101 geätzt werden ohne dass die zweite Ätzstoppschicht 102 geätzt wird.
Wie in 5 gezeigt, wird als Nächstes die zweite Ätzstoppschicht 102 aus n-leitendem GaAs durch Ätzen unter Verwendung einer sauren wässrigen Lösung entfernt. Eine Zitronensäure-wässrige-Lösung, welche durch Mischen von Zitronensäure und H₂O unter einem Volumenverhältnis von 1:1 erhalten wird, kann beispielsweise als die saure wässrige Lösung verwendet werden. Das Entfernen durch Ätzen der zweiten Ätzstoppschicht 102 aus n-leitendem GaAs unter Verwendung der Zitronensäure-wässrigen-Lösung wird bevorzugt, da eine Ätzgeschwindigkeit der ersten Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs ausreichend geringer ist als die Ätzgeschwindigkeit der zweiten Ätzstoppschicht 102 und somit kann die zweite Ätzstoppschicht 102 geätzt werden ohne dass die erste Ätzstoppschicht 103 geätzt wird.
Wie in 6 gezeigt, wird als Nächstes die erste Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs durch Ätzen unter Verwendung einer sauren wässrigen Lösung entfernt. 10 Volumen-% von Flusssäure-(HF-)wässriger-Lösung kann beispielsweise als die saure wässrige Lösung verwendet werden. Das Entfernen durch Ätzen der ersten Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs unter Verwendung der Flusssäure-wässrigen-Lösung wird bevorzugt, da eine Ätzgeschwindigkeit der Kontaktschicht 104 aus n-leitendem GaAs ausreichend geringer ist als die Ätzgeschwindigkeit der ersten Ätzstoppschicht 103 und somit kann die erste Ätzstoppschicht 103 geätzt werden, ohne dass die Kontaktschicht 104 geätzt wird. Als ein Resultat wird eine Oberfläche der Kontaktschicht 104 freigelegt.
Wie in 7 gezeigt, wird als Nächstes eine Lackstruktur durch Photolithographie auf der Kontaktschicht 104 aus n-leitendem GaAs gebildet und dann wird die Kontaktschicht 104 teilweise durch Ätzen mit einer alkalischen wässrigen Lösung entfernt. Als Nächstes wird eine Elektrodenschicht 203, welche durch einen gestapelten Körper gebildet wird, der AuGe (12%) (z. B. 0,1 μm dick)/Ni (z. B. 0,02 μm dick)/Au (z. B. 0,1 μm dick)/Ag (z. B. 5 μm dick) enthält, beispielsweise unter Verwendung einer Vakuumbeschichtungsanlage, gebildet.
Wie in 8 gezeigt, wird als Nächstes ein Antireflexionsfilm 204, welcher beispielsweise durch einen gestapelten Körper gebildet wird, der einen TiO₂-Film und einen Al₂O₃-Film enthält, auf einer Oberfläche der Fensterschicht 105 gebildet. Als Nächstes wird das Trägersubstrat 201 entfernt.
Als ein Resultat kann die Verbindungshalbleitersolarbatterie erhalten werden, welche die in 8 gezeigte Struktur mit einer lichtempfangenden Oberfläche, welche gegenüber einer Wachstumsrichtung des Verbindungshalbleiters angeordnet ist, aufweist. In dieser Verbindungshalbleitersolarbatterie ist die modifizierte Schicht zwischen der Kontaktschicht 104 und der darauf gebildeten Elektrodenschicht 203 nicht vorhanden und somit kann eine Unterdrückung des Kontakts zwischen der Kontaktschicht 104 und der Elektrodenschicht 203 unterdrückt werden. Deshalb ist die Verbindungshalbleitersolarbatterie konventionellen Verbindungshalbleitersolarbatterien in ihren elektrischen Eigenschaften überlegen.
Insbesondere wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie hergestellt, in welchem die zweite Ätzstoppschicht 102 aus n-leitendem GaAs und die dritte Ätzstoppschicht 101 aus n-leitendem InGaP zwischen der ersten Ätzstoppschicht 103 aus n-leitendem AlAs und dem Halbleitersubstrat 100 aus n-leitendem GaAs angeordnet sind. Somit kann als ein Resultat der Serienwiderstand in der hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie im Vergleich zu dem der konventionellen Verbindungshalbleitersolarbatterien verringert werden. Ein Grund hierfür wird im Folgenden im Vergleich mit den in PTD 1 (konventionelle Technik) offenbarten Techniken beschrieben.
Insbesondere wird in der konventionellen Technik die Ätzstoppschicht aus InGaP auf dem Halbleitersubstrat gebildet, welches als das Wachstumssubstrat dient, und die Kontaktschicht, welche die Verbindungshalbleitersolarbatterie darstellt, wird so gebildet, dass sie in Kontakt mit der Ätzstoppschicht ist. Wenn die Ätzstoppschicht durch Epitaxie auf dem Halbleitersubstrat gewachsen wird, wird das gemischte Gas, welches das PH₃-Gas enthält, in die MOCVD-Anlage eingeführt, welche das Halbleitersubstrat in sich angeordnet hat. Wenn die Kontaktschicht durch Epitaxie auf der Ätzstoppschicht gewachsen wird, wird das gemischte Gas, welches das AsH₃-Gas enthält, in diese MOCVD-Anlage eingeführt.
Deshalb ist es in der konventionellen Technik notwendig, in der MOCVD-Anlage einen Wechsel von dem gemischten Gas, welches das PH₃-Gas enthält, zu dem gemischten Gas, welches das AsH₃-Gas enthält, durchzuführen. Zu der Zeit dieses Wechsels existiert jedoch ein Zustand, in welchem beide Gase in einer gemischten Weise vorhanden sind. Deshalb bildet sich die unbeabsichtigte modifizierte Schicht an der Grenzfläche zwischen der Ätzstoppschicht und der Kontaktschicht.
Es ist schwierig, die zuvor genannte modifizierte Schicht entweder mit der sauren wässrigen Lösung zum Ätzen der Ätzstoppschicht aus InGaP oder mit der alkalischen wässrigen Lösung zum Ätzen der Kontaktschicht aus GaAs zu ätzen. Deshalb ist in der konventionellen Technik, wenn die Elektrodenschicht auf der Kontaktschicht in dem darauffolgenden Schritt gebildet wird, die modifizierte Schicht an einer Grenzfläche zwischen der Elektrodenschicht und der Kontaktschicht vorhanden. Das Vorhandensein der modifizierten Schicht verhindert einen Kontakt zwischen der Kontaktschicht und der Elektrodenschicht und der Serienwiderstand in der Verbindungshalbleitersolarbatterie erhöht sich. Als ein Resultat kann der gewünschte Wirkungsgrad nicht erhalten werden.
Im Gegensatz dazu wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die modifizierte Schicht zwischen der ersten Ätzstoppschicht 103 und der Kontaktschicht 104 nicht gebildet. Deshalb wird der Kontakt zwischen der Kontaktschicht 104, welche eine gewünschte Ladungsträgerkonzentration aufweist, und der Elektrodenschicht 203 nicht gehindert und beide Schichten können miteinander direkt und gleichmäßig in Kontakt sein. Somit kann als ein Resultat der Serienwiderstand in der hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie verringert werden.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
9 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels eines gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Dieser gestapelte Körper zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie hat eine ähnliche Struktur wie die des gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, außer dass eine erste Ätzstoppschicht 301 (z. B. 0,01 μm bis 0,1 μm dick) aus n-leitendem AlAs und ein gestapelter Halbleiterkörper 10 kontinuierlich in dieser Reihenfolge auf dem Halbleitersubstrat 100 (welches z. B. einen Durchmesser von 100 mm hat) aus n-leitendem GaAs angeordnet sind. Deshalb wird die Beschreibung der Struktur nicht wiederholt.
Zusätzlich ist ein Verfahren zum Herstellen dieses gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie ähnlich zu dem Verfahren zum Herstellen des gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, außer dass die erste Ätzstoppschicht 301 aus n-leitendem AlAs, welche ein selektives Ätzen mit GaAs ermöglicht, durch Epitaxie auf dem Halbleitersubstrat 100 durch das MOCVD-Verfahren gewachsen wird. Deshalb wird die Beschreibung des Herstellungsverfahrens nicht wiederholt.
Auch in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann TMA lediglich dann zu TMG gewechselt werden, wenn die erste Ätzstoppschicht 301 und die Kontaktschicht 104 kontinuierlich gebildet werden. Deshalb ist es unnötig, ein Wechseln von dem gemischten Gas, welches das PH₃-Gas enthält, zu dem gemischten Gas, welches das AsH₃-Gas enthält, durchzuführen, wie in der konventionellen Technik, wenn die erste Ätzstoppschicht 103 und die Kontaktschicht 104 kontinuierlich gebildet werden. Deshalb kann die Bildung der unbeabsichtigten modifizierten Schicht an einer Grenzfläche zwischen der ersten Ätzstoppschicht 301 und der Kontaktschicht 104 unterdrückt werden. Somit kann als ein Resultat das Substrat zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie von exzellenter Leistung bereitgestellt werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 9 gezeigten Substrats zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Bezugnahme auf die Querschnittsstrukturdiagramme in 10, 11 und 6 bis 8 beschrieben. Jede der 10, 11, 6 und 7 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm, welches einen Teil eines Herstellungsverfahrens des Beispiels des Verfahrens zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 9 gezeigten gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie veranschaulicht, und 8 ist ein schematisches Querschnittsstrukturdiagramm eines Beispiels der hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie.
Zunächst wird, wie in 10 gezeigt, die Metallschicht 202 auf der Oberfläche der Kontaktschicht 126 aus p-leitendem InGaAs geformt, ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, und das Trägersubstrat 201 wird auf der Oberfläche dieser Metallschicht 202 angebracht.
Als Nächstes wird, wie in 11 gezeigt, das Halbleitersubstrat 100 aus n-leitendem GaAs durch Ätzen unter Verwendung einer sauren wässrigen Lösung entfernt. Eine Zitronensäure-wässrige-Lösung, welche durch Mischen von Zitronensäure und H₂O unter einem Volumenverhältnis von 1:1 erhalten wird, kann beispielsweise als die saure wässrige Lösung verwendet werden.
Als Nächstes wird, wie in 6 gezeigt, die erste Ätzstoppschicht 301 aus n-leitendem AlAs durch Ätzen unter Verwendung einer sauren wässrigen Lösung entfernt. Ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise 10 Volumen-% von Flusssäure-wässriger-Lösung als die saure wässrige Lösung verwendet werden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Halbleitersubstrat 100 durch Ätzen unter Verwendung der alkalischen wässrigen Lösung entfernt. Falls das Halbleitersubstrat 100 jedoch durch Ätzen unter Verwendung der alkalischen wässrigen Lösung in dem zweiten Ausführungsbeispiel entfernt wird, werden auch die erste Ätzstoppschicht 301 aus AlAs und die Kontaktschicht 104 aus GaAs geätzt, wenn das Halbleitersubstrat 100 entfernt wird. Das heißt, falls das Halbleitersubstrat 100 durch Ätzen unter Verwendung der alkalischen wässrigen Lösung in dem zweiten Ausführungsbeispiel entfernt wird, fungiert die erste Ätzstoppschicht 301 nicht als eine Ätzstoppschicht. Deshalb wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel das Halbleitersubstrat 100 durch Ätzen unter Verwendung der Zitronensäure-wässrigen-Lösung entfernt. Da die erste Ätzstoppschicht 301 aus AlAs nicht durch Ätzen von der Zitronensäure-wässrigen-Lösung entfernt wird, kann die erste Ätzstoppschicht 301 als eine Ätzstoppschicht fungieren.
Als Nächstes wird, ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, wie in 7 gezeigt, die Elektrodenschicht 203 auf der Oberfläche der Kontaktschicht 104 gebildet und ferner, wie in 8 gezeigt, wird der Antireflexionsfilm 204 auf der Oberfläche der Fensterschicht 105 gebildet und das Trägersubstrat 201 wird entfernt.
Als ein Resultat kann die Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche die in 8 gezeigte Struktur mit einer lichtempfangenden Oberfläche aufweist, welche gegenüber einer Wachstumsrichtung des Verbindungshalbleiters positioniert ist, erhalten werden. In dieser Verbindungshalbleitersolarbatterie ist die modifizierte Schicht zwischen der Kontaktschicht 104 und der darauf gebildeten Elektrodenschicht 203 nicht vorhanden und somit kann die Unterdrückung des Kontakts zwischen der Kontaktschicht 104 und der Elektrodenschicht 203 unterdrückt werden. Somit ist, als ein Resultat, die Verbindungshalbleitersolarbatterie konventionellen Verbindungshalbleitersolarbatterien in ihrer elektrischen Eigenschaft überlegen.
Insbesondere kann in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie hergestellt werden, welcher die einschichtige (one-tier) Ätzstoppschicht aufweist. Deshalb kann die Anzahl der Ätzentfernungsschritte im Vergleich mit dem ersten Ausführungsbeispiel verringert werden und somit kann das Herstellungsverfahren vereinfacht werden.
Zusätzlich kann in dem zweiten Ausführungsbeispiel die erste Ätzstoppschicht 301 von einer Seitenoberfläche der ersten Ätzstoppschicht 301 durch das Epitaxie-Lift-(ELO-)Verfahren unter Verwendung der sauren wässrigen Lösung (z. B. 10 Masse-% von Flusssäure-wässriger-Lösung) geätzt werden. In diesem Fall können die erste Ätzstoppschicht 301 und das Halbleitersubstrat 100 gleichzeitig entfernt werden und das Herstellungsverfahren kann weiter vereinfacht werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel, abgesehen von der obigen Beschreibung und somit wird die Beschreibung davon nicht wiederholt. Beispiele
<Beispiel 1>
<<Herstellung des gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie>>
Ein in 12 gezeigter gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie wurde hergestellt.
Insbesondere wurde zunächst, wie in 12 gezeigt, ein Halbleitersubstrat 400 aus n-leitendem GaAs und mit einem Durchmesser von 100 mm in einer MOCVD-Anlage platziert und auf diesem Halbleitersubstrat 400 wurden eine dritte Ätzstoppschicht 401 aus n-leitendem InGaP und mit einer Dicke von 150 nm, eine zweite Ätzstoppschicht 402 aus n-leitendem GaAs und mit einer Dicke von 500 nm und eine erste Ätzstoppschicht 403 aus n-leitendem Al_0,5As_0,5 und mit einer Dicke von 30 nm durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen.
Als Nächstes wurden auf der ersten Ätzstoppschicht 403 eine Kontaktschicht 404 aus n-leitendem GaAs und mit einer Dicke von 500 nm, eine Fensterschicht 405 aus n-leitendem AlInP und mit einer Dicke von 50 nm, eine Emitterschicht 306 aus n-leitendem In_0,48Ga_0,52P und mit einer Dicke von 50 nm, eine Basisschicht 407 aus p-leitendem In_0,48Ga_0,52P und mit einer Dicke von 650 nm und eine BSF-Schicht 408 aus p-leitendem AlInP und mit einer Dicke mit 50 nm durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Emitterschicht 406 und die Basisschicht 407 stellten die Oberseitenzelle 41 dar.
Als Nächstes wurden auf der BSF-Schicht 408 eine p+ In_0,48Ga_0,52P-Schicht 409 mit einer Dicke von 50 nm, eine p++ AlGaAs-Schicht 410 mit einer Dicke von 20 nm, eine n++ In_0,48Ga_0,52P-Schicht 411 mit einer Dicke von 20 nm und eine n+ AlInP-Schicht 412 mit einer Dicke von 50 nm durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die p++ AlGaAs-Schicht 410 und die n++ In_0,48Ga_0,52P-Schicht 411 stellten die Tunnelkontaktschicht 51 dar.
Als Nächstes wurden auf der n+ AlInP-Schicht 412 eine Fensterschicht 413 aus n-leitendem AlInP und mit einer Dicke von 100 nm, eine Emitterschicht 414 aus n-leitendem In_0,48Ga_0,52P und mit einer Dicke von 100 nm, eine Basisschicht 415 aus p-leitendem GaAs und mit einer Dicke von 3000 nm und eine BSF-Schicht 416 aus p-leitendem In_0,48Ga_0,52P und mit einer Dicke von 100 nm durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Emitterschicht 414 und die Basisschicht 415 stellten die Mittelzelle 42 dar.
Als Nächstes wurden auf der BSF-Schicht 416 eine p+ In_0,48Ga_0,52P-Schicht 417 mit einer Dicke von 50 nm, eine p++ AlGaAs-Schicht 418 mit einer Dicke von 20 nm, eine n++ InGaP-Schicht 419 mit einer Dicke von 20 nm und eine n+ AlInP-Schicht 420 mit einer Dicke von 50 nm durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die p++ AlGaAs-Schicht 418 und die n++ In_0,48Ga_0,52P-Schicht 419 stellten die Tunnelkontaktschicht 52 dar.
Als Nächstes wurden auf der n+ AlInP-Schicht 420 eine Pufferschicht 421 aus n-leitendem In_xGa_1-xP (x = 0,48 bis 0,82) und mit einer Dicke von 3000 nm, eine Fensterschicht 422 aus n-leitendem InGaP und mit einer Dicke von 100 nm, eine Emitterschicht 423 aus n-leitendem InGaAs und mit einer Dicke von 100 nm, eine Basisschicht 424 aus p-leitendem InGaAs und mit einer Dicke von 3000 nm, eine BSF-Schicht 425 aus p-leitendem InGaP und mit einer Dicke von 100 nm und eine Kontaktschicht 426 aus p-leitendem InGaAs und mit einer Dicke von 400 nm durch Epitaxie in dieser Reihenfolge durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Emitterschicht 423 und die Basisschicht 424 stellten die Unterseitenzelle 43 dar.
Als ein Resultat wurde der in 12 gezeigte gestapelte Körper zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie hergestellt. Ein Leitungstyp von jeder der Verbindungshalbleiterschichten wurde dadurch n-artig, dass jede der Verbindungshalbleiterschichten dazu veranlasst wurde, Phosphor (P) zu enthalten oder wurde dadurch p-artig, dass jede der Verbindungshalbleiterschichten dazu veranlasst wurde, Bor (B) zu enthalten.
<<Herstellung der Verbindungshalbleitersolarbatterie>>
Als Nächstes wurde die in 13 gezeigte Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 12 gezeigten gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie hergestellt.
Insbesondere wurde zunächst eine Metallschicht 502 (siehe 13), welche durch einen gestapelten Körper, welcher Au (0,1 μm dick)/Ag (3 μm dick) enthält, gebildet ist, auf einer Oberfläche der Kontaktschicht 426 aus p-leitendem InGaAs in dem in 12 gezeigten gestapelten Körper zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie vakuumabgeschieden, und ein Trägersubstrat aus Polyimid wurde auf eine Oberfläche dieser Metallschicht 502 angebracht.
Als Nächstes wurde das Halbleitersubstrat 400 aus n-leitendem GaAs durch Ätzen unter Verwendung einer alkalischen wässrigen Lösung entfernt, welche durch Mischen von NH₄OH, H₂O₂ und H₂O unter einem Volumenverhältnis von 1:1:4 erhalten wurde, und die dritte Ätzstoppschicht 401 aus n-leitendem InGaP wurde durch Ätzen unter Verwendung einer 100% Salzsäure-wässrigen-Lösung entfernt. Weiterhin wurde die zweite Ätzstoppschicht 402 aus n-leitendem GaAs durch Ätzen unter Verwendung einer Zitronensäure-wässrigen-Lösung entfernt, welche durch Mischen von Zitronensäure und H₂O unter einem Volumenverhältnis von 1:1 erhalten wurde, und dann wurde die erste Ätzstoppschicht 403 aus n-leitendem AlAs durch Ätzen unter Verwendung einer 10 Volumen-% von Flusssäure-wässriger-Lösung entfernt.
Als Nächstes wurde eine Lackstruktur durch Photolithographie auf der Kontaktschicht 404 aus n-leitendem GaAs gebildet und dann wurde die Kontaktschicht 404 teilweise durch Ätzen mit einer alkalischen wässrigen Lösung entfernt und eine Lackstruktur wurde wiederum durch Photolithographie auf einer Oberfläche der verbleibenden Kontaktschicht 404 gebildet. Dann wurde eine Elektrodenschicht 503 (siehe 13), welche durch einen gestapelten Körper gebildet wird, welcher AuGe (12%) (0,1 μm dick)/Ni (0,02 μm dick)/Au (0,1 μm dick)/Ag (5 μm dick) enthält, unter Verwendung der Vakuumabscheideanlage gebildet.
Als Nächstes wurde ein Antireflexionsfilm 504, welcher durch einen gestapelten Körper gebildet wird, welcher einen TiO₂-Film und einen Al₂O₃-Film enthält, auf der Fensterschicht 405 aus n-leitendem AlInP durch das EB-Abscheideverfahren gebildet. Weiterhin wurde das Trägersubstrat entfernt.
Als ein Ergebnis wurde die Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche die in 13 gezeigte Struktur aufweist, mit einer lichtempfangenden Oberfläche, welche gegenüber einer Wachstumsrichtung des Verbindungshalbleiters positioniert ist, hergestellt.
<Vergleichsbeispiel 1>
<<Herstellung des gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie>>
Ein in 14 gezeigter gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie wurde hergestellt.
Insbesondere wurde zunächst, wie in 14 gezeigt, das Halbleitersubstrat 400 aus n-leitendem GaAs und mit einem Durchmesser von 100 mm in der MOCVD-Anlage platziert und auf diesem Halbleitersubstrat 400 wurde eine Ätzstoppschicht 430 aus n-leitendem In_0,48Ga_0,52P und mit einer Dicke von 150 nm durch Epitaxie durch das MOCVD-Verfahren gewachsen. Die Struktur eines gestapelten Halbleiterkörpers, welcher auf der Ätzstoppschicht 430 gebildet ist, und ein Verfahren zum Herstellen desselben waren ähnlich zu denen in Beispiel 1 und deshalb wird die Beschreibung davon nicht wiederholt.
<<Herstellung der Verbindungshalbleitersolarbatterie>>
Als Nächstes wurde die in 13 gezeigte Verbindungshalbleitersolarbatterie unter Verwendung des in 14 gezeigten gestapelten Körpers zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie gebildet.
Insbesondere wurde zunächst die Metallschicht 502, welche durch einen gestapelten Körper gebildet wird, welcher Au (0,1 μm dick)/Ag (3 μm dick) enthält, auf die Oberfläche der Kontaktschicht 426 aus p-leitendem InGaAs in dem in 14 gezeigten gestapelten Körper zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie vakuumabgeschieden und das Trägersubstrat aus Polyimid wurde auf die Oberfläche dieser Metallschicht 502 angebracht.
Als Nächstes wurde das Halbleitersubstrat 400 aus n-leitendem GaAs durch Ätzen unter Verwendung einer alkalischen wässrigen Lösung entfernt, welche durch Mischen von NH₄OH, H₂O₂ und H₂O unter einem Volumenverhältnis von 1:1:4 erhalten wurde, und die Ätzstoppschicht 430 aus n-leitendem In_0,48Ga_0,52P wurde durch Ätzen unter Verwendung einer wässrigen Lösung entfernt, welche durch Mischen von Salzsäure (HCl) und H₂O unter einem Gewichtsverhältnis von 96:4 erhalten wurde.
Als Nächstes wurden auf der Kontaktschicht 404 aus n-leitendem GaAs eine Elektrodenschicht 503 (siehe 13), welche durch einen gestapelten Körper gebildet wird, welcher AuGe (12%) (0,1 μm dick)/Ni (0,02 μm dick)/Au (0,1 μm dick)/Ag (5 μm dick) enthält, und außerdem der Antireflexionsfilm 504 (siehe 13) durch das Verfahren gebildet, welches ähnlich ist zu dem in Beispiel 1, und ferner wurde das Trägersubstrat entfernt.
Als ein Resultat wurde die Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche die in 13 gezeigte Struktur aufweist, mit einer lichtempfangenden Oberfläche, welche gegenüber einer Wachstumsrichtung des Verbindungshalbleiters positioniert ist, hergestellt.
<Auswertung>
Stromstärke-Spannungs-Charakteristika von jeweils der in Beispiel 1 hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie und der in Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Verbindungshalbleitersolarbatterie wurden gemessen. Die Stromstärke-Spannungs-Charakteristika wurden unter Verwendung von Sonnensimulationslicht gemessen (unter der Umgebung von AM 1,5, einer Energiedichte von 100 mW/cm² und 25°C).
15 ist ein Graph, welcher die Stromstärke-Spannungs-Charakteristika der Verbindungshalbleitersolarbatterie in jeweils dem Beispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 1 zeigt. In dem Graph stellt die durchgängige Linie die Stromstärke-Spannungs-Charakteristik der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Beispiel 1 dar, und die gepunktete Linie stellt die Stromstärke-Spannungs-Charakteristik der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Vergleichsbeispiel 1 dar.
Wie in 15 gezeigt, hat sich herausgestellt, dass kein großer Unterschied in Kurzschlussstrom (Isc) und Leerlaufspannung (Voc) zwischen der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Beispiel 1 und der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Vergleichsbeispiel 1 besteht, während die Verbindungshalbleitersolarbatterie in Beispiel 1 der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Vergleichsbeispiel 1 in ihrem Füllfaktor (F.F) überlegen ist. Es wird davon ausgegangen, dass dies daran liegt, dass die Verbindungshalbleitersolarbatterie in Beispiel 1 der Verbindungshalbleitersolarbatterie in Vergleichsbeispiel 1 in ihrem Kontakt zwischen der Kontaktschicht 404 und der Metallschicht 502 überlegen ist. Es wird auch davon ausgegangen, dass dies daran liegt, dass der Serienwiderstand der Solarbatterie unter Verwendung der dreischichtigen (three-tier) Ätzstoppschicht in Beispiel 1 abnimmt.
Es sollte verstanden werden, dass die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele und Beispiele veranschaulichend sind und nicht in irgendeiner Weise beschränkend. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Bedingungen der Ansprüche definiert und nicht durch die obige Beschreibung und er beabsichtigt, sämtliche Abwandlungen innerhalb des Umfangs und der Bedeutung zu umfassen, welche äquivalent zu den Bedingungen der Ansprüche sind.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann in einem gestapelten Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, einer Verbindungshalbleitersolarbatterie und einem Verfahren zum Herstellen der Verbindungshalbleitersolarbatterie verwendet werden.
REFERENZZEICHENLISTE

10 gestapelter Halbleiterkörper; 11, 41 Oberseitenzelle; 12, 42 Mittelzelle; 13, 43 Unterseitenzelle; 21, 22, 51, 52 Tunnelkontaktschicht; 100, 400 Halbleitersubstrat; 101, 401 dritte Ätzstoppschicht; 102, 402 zweite Ätzstoppschicht; 103, 403 erste Ätzstoppschicht; 430 Ätzstoppschicht; 104, 126, 404, 426 Kontaktschicht; 105, 113, 122, 405, 413, 422 Fensterschicht; 106, 114, 123, 406, 414, 423 Emitterschicht; 107, 115, 124, 407, 415, 424 Basisschicht; 108, 116, 125, 408, 416, 425 BSF-Schicht; 109, 117, 409, 417 p+ InGaP-Schicht; 110, 118, 410, 418 p++ AlGaAs-Schicht; 111, 119, 411, 419 n++ InGaP-Schicht; 112, 120, 412, 420 n+ AlInP-Schicht; 201 Trägersubstrat; 202, 502 Metallschicht; 203, 503 Elektrodenschicht; 204, 504 Antireflexionsfilm.

Claims

Ein gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, wobei eine erste Ätzstoppschicht (103) und ein gestapelter Halbleiterkörper (10), welcher mindestens einen pn-Übergang enthält, in dieser Reihenfolge auf einem Halbleitersubstrat (100) angeordnet sind, der gestapelte Halbleiterkörper (10) eine Kontaktschicht (104) an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht (103) aufweist, und die erste Ätzstoppschicht (103) und die Kontaktschicht (104) ein Gruppe-V-Element derselben Art enthalten.
Ein gestapelter Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, wobei eine erste Ätzstoppschicht (103) und ein gestapelter Halbleiterkörper (10), welcher mindestens einen pn-Übergang enthält, in dieser Reihenfolge auf einem Halbleitersubstrat (100) angeordnet sind, der gestapelte Halbleiterkörper (10) eine Kontaktschicht (104) an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht (103) aufweist, die erste Ätzstoppschicht (103) und die Kontaktschicht (104) jeweils ein Gruppe-V-Element enthalten, und das Gruppe-V-Element, welches in der ersten Ätzstoppschicht (103) enthalten ist, und das Gruppe-V-Element, welches in der Kontaktschicht (104) enthalten ist, von derselben Art sind.
Der gestapelte Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß dem Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Ätzstoppschicht (103) und der gestapelte Halbleiterkörper (10) durch Epitaxie gewachsene Schichten sind.
Der gestapelte Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Ätzstoppschicht (103) eine AlAs-Schicht ist.
Der gestapelte Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zwischen dem Halbleitersubstrat (100) und der ersten Ätzstoppschicht (103) eine zweite Ätzstoppschicht (102) und eine dritte Ätzstoppschicht (101) in dieser Reihenfolge von der Seite der ersten Ätzstoppschicht (103) aus angeordnet sind.
Der gestapelte Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß Anspruch 5, wobei die zweite Ätzstoppschicht (102) und die dritte Ätzstoppschicht (101) durch Epitaxie gewachsene Schichten sind.
Der gestapelte Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die zweite Ätzstoppschicht (102) eine GaAs-Schicht ist und die dritte Ätzstoppschicht (101) eine InGaP-Schicht ist.
Der gestapelte Körper zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kontaktschicht (104) eine GaAs-Schicht ist.
Eine Verbindungshalbleitersolarbatterie, welche unter Verwendung des gestapelten Körpers zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, wie in einem der Ansprüche 1 bis 8 wiedergegeben, hergestellt wurde, wobei die Verbindungshalbleitersolarbatterie den gestapelten Halbleiterkörper (10) umfasst.
Die Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß Anspruch 9, gebildet durch Ätzen der ersten Ätzstoppschicht (103), welche in Kontakt mit der Kontaktschicht (104) des gestapelten Halbleiterkörpers (10) ist.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, umfassend die Schritte: Bilden einer ersten Ätzstoppschicht (103) auf einem Halbleitersubstrat (100); Bilden, auf der ersten Ätzstoppschicht (103), einen gestapelten Halbleiterkörper (10), welcher mindestens einen pn-Übergang enthält; Anordnen eines Trägersubstrats (201) auf einer Verbindungshalbleiterschicht, welche an einer Position am weitesten entfernt von der ersten Ätzstoppschicht (103) auf dem gestapelten Halbleiterkörper (10) gebildet ist; und Ätzen der ersten Ätzstoppschicht (103), wobei der Schritt des Bildens eines gestapelten Halbleiterkörpers (10) den Schritt des Bildens einer Kontaktschicht (104) an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht (103) umfasst, und die erste Ätzstoppschicht (103) und die Kontaktschicht (104) ein Gruppe-V-Element derselben Art enthalten.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie, umfassend die Schritte: Bilden einer ersten Ätzstoppschicht (103) auf einem Halbleitersubstrat (100); Bilden, auf der ersten Ätzstoppschicht (103), einen gestapelten Halbleiterkörper (10), welcher mindestens einen pn-Übergang enthält; Anordnen eines Trägersubstrats (201) auf einer Verbindungshalbleiterschicht, welche an einer Position am weitesten entfernt von der ersten Ätzstoppschicht (103) auf dem gestapelten Halbleiterkörper (10) gebildet ist; und Ätzen der ersten Ätzstoppschicht (103), wobei der Schritt des Bildens eines gestapelten Halbleiterkörpers (10) den Schritt des Bildens einer Kontaktschicht (104) an einer Position in Kontakt mit der ersten Ätzstoppschicht (103) umfasst, die erste Ätzstoppschicht (103) und die Kontaktschicht (104) jeweils ein Gruppe-V-Element enthalten, und das Gruppe-V-Element, welches in der ersten Ätzstoppschicht (103) enthalten ist, und das Gruppe-V-Element, welches in der Kontaktschicht (104) enthalten ist, von derselben Art sind.
Das Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß Anspruch 11 oder 12, wobei der Schritt des Bildens einer ersten Ätzstoppschicht (103) die Schritte umfasst: Bilden einer dritten Ätzstoppschicht (101) auf dem Halbleitersubstrat (100); Bilden einer zweiten Ätzstoppschicht (102) auf der dritten Ätzstoppschicht (101); und Bilden der ersten Ätzstoppschicht (103) auf der zweiten Ätzstoppschicht (102).
Das Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt des Ätzens der dritten Ätzstoppschicht (101) und der Schritt des Ätzens der zweiten Ätzstoppschicht (102) enthalten sind vor dem Schritt des Ätzens der ersten Ätzstoppschicht (101).
Das Verfahren zum Herstellen einer Verbindungshalbleitersolarbatterie gemäß Anspruch 14, wobei mindestens eine der Säuren, ausgewählt aus der Gruppe von Flusssäure, Zitronensäure und Salzsäure, in mindestens einem der Schritte des Ätzens der ersten Ätzstoppschicht (103), des Ätzens der zweiten Ätzstoppschicht (102) und des Ätzens der dritten Ätzstoppschicht (101) verwendet wird.