薄膜材料与制备技术第四讲_GaAs_1

光电薄膜材料及其制备技术

白一鸣

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砷化镓单晶

半导体贵族

§4.1 GaAs薄膜材料微观结构与性质

一、常见的III-V 族半导体材料

¾带隙较大－－带隙大于

300K

§4.1 GaAs薄膜材料微观结构与性质

（1）GaAs晶体中的缺陷

¾GaAs晶体中的点缺陷

三、GaAs晶体中的杂质和缺陷

Si晶体中的点缺陷：空位和间隙原子GaAs晶体中的点缺陷：Ga和As空位，Ga和As间隙原子，Ga占据As位，As占据Ga位及复合电缺陷

Fig.1.Ideal solar efficiency as a function of the band gap energy for the spectral distribution of AM0 and AM1.5 indirect band-gap semicondutors with 1000 sun (844kW/m 2）

）直接带隙材料，带隙宽度与太阳光谱匹配

Fig.2.Light absorption coefficient vs photo energy Si and GaAs typify in direct and indirect bandgap semicondutors

（3）较低的温度系数

4.1 GaAs 薄膜材料微观结构与性质

四、更好的理解GaAs 的性质

（4）抗辐照性能好

Fig.4.Normalized efficiency of InP, GaAs and Si solar Cell after 1MeV electron radiation

GaAs太阳电池抗辐射能力强，经过1Χ1015cm -2的1MeV的高能电子辐射，高效空间硅太阳电池的效率降低为原来的66％，而GaAs太阳电池的效率仍能保持在75％以上。高能粒子辐射产生的缺陷对GaAs中的光生电子－空穴复合的影响较小，因此电池的

抗辐射能力较强。

§4.1 GaAs 薄膜材料微观结构与性质

四、更好的理解GaAs 的性质

优点：体积小、效率高、寿命长，可采用简单的电流注入方式来泵浦；其工作电压和电流与集成电路兼容，因而有可能与之单片集成；并且还可用高

达GHZ的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出，可实行