硅基SIS异质结光电器件的制备方法

摘要

本发明涉及一种直流磁控溅射AZO/SiO2/p-SiSIS异质结光电器件的制备方法，属硅基异质结光电器件制备方法技术领域。本发明采用低温热氧化生长超薄SiO2层、直流磁控溅射AZO发射极、减反射、收集电极膜，成功制备了一种新型AZO/SiO2/p-SiSIS紫外—可见—近红外广谱异质结光电器件。所制新型AZO/SiO2/p-SiSIS异质结I—V曲线具有很好的整流特性，反向暗电流很小，这说明AZO与p-Si之间形成良好的异质结二极管。在AM1.5光照条件下，开路电压VOC高达230mV，光电转换效率η为0.025%，具有明显的光生伏特效应。SIS异质结结合AZO宽带隙和Si材料相对窄带隙的不同特性相互补充，不仅可以开发成为低成本的太阳电池，而且可以成为性能优良的紫外—可见—近红外增强型广谱光电探测器。

主权项

1.一种硅基SIS异质结光电器件的制备方法，其特征在于该方法具有以下的步骤：a.选用p-型电导、晶向为（100）、电阻率为5.0Ω·cm、厚度为200μm的直拉硅单晶片为衬底；b.经标准RCA化学清洗；c.将硅片在体积比为HF:H₂O=1:10溶液中浸泡7分钟，去除正面的磷硅玻璃及硅表面自然氧化层；d.用真空蒸发在硅片背面镀2微米厚的Al金属电极膜；e.将硅片在400～500℃，流量比为N₂:O₂=4:1条件下热氧化15～30分钟生长一层15～20超薄SiO₂层，背面Al合金化同时进行；f.继而直流磁控溅射AZO发射极、减反射、收集电极膜；g.通过金属掩模板直流磁控溅射Cu栅指电极；h.用金刚石刀切去光电池边缘部分，防止光电池边缘短路效应，即得到半导体异质结AZO/SiO₂/p-Si结构的SIS光电器件。