×
10.05.2014
216.012.c135

Результат интеллектуальной деятельности: КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к концентраторным каскадным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют концентрированное солнечное излучение в электроэнергию. Концентраторный каскадный фотопреобразователь содержит подложку (1) p-Ge, в которой создан нижний p-nпереход (2), и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой (3) n-GaInPбуферный слой (4) n-GaInAs, нижний туннельный диод (5), средний p-n переход (9), содержащий базовый слой (10) и эмиттерный слой (11), а также широкозонное окно (12), верхний туннельный диод (13), верхний p-n переход (14), содержащий слой (15) тыльного потенциального барьера, базовый слой (16) и эмиттерный слой (17), а также широкозонное окно (18), и контактный n-подслой (19). При этом нижний туннельный диод содержит n - широкозонный слой (6), n-туннельный слой (7) и p-туннельный слой (8), примыкающий непосредственно к базовому слою (10) среднего p-n перехода (9). Изобретение обеспечивает снижение последовательного сопротивления концентрационного каскадного фотопреобразователя для обеспечения повышения эффективности преобразования высококонцентрированного солнечного излучения. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к концентраторным каскадным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют концентрированное солнечное излучение в электроэнергию, и может быть использовано в полупроводниковой промышленности для создания систем генерации электрической энергии.

Преобразование энергии света в электроэнергию с использованием полупроводниковых фотопреобразователей с p-n переходом основано на рождении электрон-дырочных пар при поглощении фотонов с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны материала фотопреобразователя, и разделении разнополюсных носителей тянущим полем p-n перехода. Значительное увеличение КПД таких фотопреобразователей возможно только при использовании структур многопереходных (каскадных) фотопреобразователей, из которых наиболее перспективными как с точки зрения возможности достижения высочайших значений КПД, так и с экономической точки зрения, являются монолитные гетероструктурные фотопреобразователи на основе твердых растворов A3B5, получаемые эпитаксиальным выращиванием на полупроводниковой подложке в одном ростовом процессе. Такие фотопреобразователи включают несколько фотоактивных p-n переходов, выполненных из различных материалов и расположенных по убыванию ширины запрещенной зоны от светочувствительной поверхности к подложке. Для обеспечения эффективной низкоомной развязки фотоактивных p-n переходов монолитных каскадных фотопреобразователей необходимо использование туннельных диодов, характеризующихся низким поглощением полезного излучения, низким последовательным сопротивлением и, в случае преобразования высококонцентрированного солнечного излучения, высоким пиковым током туннелирования. Каждый фотоактивный p-n переход каскадной структуры преобразует только часть солнечного спектра, что позволяет реализовать близкие к оптимальным условия преобразования и значительно повысить КПД. При этом p-n переходы, преобразующие коротковолновое излучение, характеризуются большим напряжением холостого хода, так как они выполнены из материалов с большей шириной запрещенной зоны, а возможность использования узкозонных материалов позволяет значительно расширить область фоточувствительности каскадных фотопреобразователей. К примеру, использование двухпереходных солнечных элементов позволяет повысить теоретическую эффективность преобразования до 40% (AM1,5D, 1 солнце), а трех переходных до 49% (AM1,5D, 1 солнце).

Наиболее перспективными на сегодняшний день являются трехпереходные солнечные элементы на основе изопериодных полупроводниковых материалов Ga0.51In0.49P/Ga0.99In0.01As/Ge. Равенство постоянных решеток позволяет получать структуры каскадных Ga0,51In0,49P/Ga0,99In0,01As/Ge фотопреобразователей, характеризующихся высоким кристаллическим совершенством, за один процесс, поэтому они являются в настоящий момент основой массового производства высокоэффективных фотопреобразователей

Известен концентраторный каскадный фотопреобразователь (см. патент US 7071407, МПК H01L 31/68, опубликован 04.07.2006), включающий три фотоактивных p-n перехода: нижний, созданный в подложке Ge, средний, выращенный из GaInAs, и верхний, выращенный из GaInP, при этом нижний и средний p-n переходы соединены через нижний туннельный диод, содержащий последовательные туннельные слои GaAs и AlGaAs, а средний и верхний p-n переходы соединены через верхний туннельный диод, содержащий последовательные слои GaInP и AlGaAs.

Недостатками известного концентраторного каскадного фотопреобразователя является невозможность обеспечения его работоспособности при высоком уровне концентрации падающего излучения, что связано с низким пиковым током нижнего туннельного диода, обусловленного размыванием профиля примесей из-за отсутствия широкозонных барьеров для этого туннельного диода.

Известен концентраторный каскадный фотопреобразователь (см. «Multi junction solar cells and novel structures for solar cell applications", Masafumi Yamaguchi, Physica E, 14 (2002), p.84-90), включающий три фотоактивных p-n перехода: нижний, созданный в подложке Ge, средний, выращенный из GaInAs, и верхний, выращенный из GaInP, при этом нижний и средний p-n переходы соединены через нижний туннельный диод, содержащий последовательные слои n++-GaInP и p++-AlGaAs, а средний и верхний p-n переходы соединены через верхний туннельный диод, содержащий последовательные слои n++-GaInP и p++-AlGaAs.

Известный концентраторный каскадный фотопреобразователь имеет низкое значение КПД, связанное с высоким последовательным сопротивлением нижнего туннельного диода из-за использования широкозонного слоя n++-GaInP, и не может работать при высокой кратности падающей мощности, что связано как с использованием широкозонного слоя n++-GaInP, так и с отсутствием широкозонных барьеров у нижнего туннельного диода.

Известен каскадный фотопреобразователь (см. заявка US 2003/0136442, МПК H01L 31/00, опубликована 24.08.2003), включающий три фотоактивных p-n перехода: нижний, созданный в подложке Ge, средний, выращенный из GaAs и верхний, выращенный из GaInP, при этом нижний и средний p-n переходы соединены через нижний туннельный диод, содержащий последовательные слои n-GaInP и p-AlGaAs, а также широкозонный слой p-GaInP, а средний и верхний p-n переходы соединены через верхний туннельный диод, содержащий последовательные слои n-GaInP и p-AlGaAs.

Недостатками известного концентраторного каскадного фотопреобразователя являются: использование слоя n-GaInP и широкозонного слоя p-GaInP в нижнем туннельном диоде, что приводит к высокому последовательному сопротивлению структуры фотопреобразователя и не позволяет обеспечить его работу при высоких уровнях падающей на него мощности излучения.

Наиболее близким к настоящему техническому решению по совокупности существенных признаков является концентраторный каскадный фотопреобразователь (см. патент RU 2382439, МПК H01L 31/0304, опубликован 20.02.2010), принятый за прототип и включающий подложку p-Ge, в которой создан нижний p-n переход и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой n-Ga0,51In0,49P, буферный слой n-Ga0,99In0,01As, нижний туннельный диод, последовательно содержащий широкозонный слой n-Al0,53In0,47P или n-AlGaInP, туннельный слой n++-GaAs, туннельный слой p++-AlGaAs и широкозонный слой p-Al0,53In0,47P или p-AlGaInP, средний p-n переход, верхний туннельный диод, верхний p-n переход, и контактный n+- подслой.

В структуре концентраторного каскадного фотопреобразователя-прототипа важную роль играют широкозонные слои для нижнего туннельного диода, роль которых выполняют n-Al0,53In0,47P или n-AlGaInP, а также p-Al0,53In0,47P или p-AlGaInP. В связи с тем, что во время роста структуры каскадного фотопреобразователя происходит диффузия атомов примеси из n++-GaAs и p++-AlGaAs слоев нижнего туннельного диода, что приводит к деградации его характеристик, необходимо наличие широкозонных слоев, что позволяет подавить диффузию атомов примеси и обеспечивает работоспособность нижнего туннельного диода после роста структуры.

Недостатком известного концентраторного каскадного фотопреобразователя-прототипа является недостаточная эффективность преобразования солнечного излучения в электрическую энергию из-за значительного последовательного сопротивления структуры, обусловленного использованием широкозонного слоя p-Al0,53In0,47P или p-AlGaInP в нижнем туннельном диоде.

Задачей заявляемого технического решения является снижение последовательного сопротивления концентраторного каскадного фотопреобразователя на основе GaInP/GaInAs/Ge для обеспечения повышения эффективности преобразования высококонцентрированного солнечного излучения.

Поставленная задача достигается тем, что концентраторный каскадный фотопреобразователь содержит подложку p-Ge, в которой создан нижний p-n переход и последовательно выращенные на подложке нуклеационный слой n-Ga0,51In0,49P, буферный слой n-Ga0,99In0,01As, нижний туннельный диод, средний p-n переход, содержащий базовый и эмиттерный слои, а также широкозонное окно, верхний туннельный диод, верхний p-n переход, содержащий слой тыльного потенциального барьера, базовый и эмиттерный слои, а также широкозонное окно, и контактный n+ - подслой. Новым в концентраторном каскадном фотопреобразователе является выполнение нижнего туннельного диода из n - широкозонного слоя, n++ - туннельного слоя и p++ - туннельного слоя, примыкающего непосредственно к базовому слою среднего p-n перехода.

В качестве n-широкозонного слоя нижнего туннельного диода может быть использован слой n-AlInP, легированный атомами кремния в количестве (0.5-1)·1018 см-3, в качестве n++ -туннельного слоя может быть использован слой n++-GaAs, легированный атомами кремния в количестве (5-7)·1018 см-3, а в качестве p++-туннельного слоя может быть использован слой p++-AlGaAs, легированный атомами углерода в количестве (1-2)·1020 см-3.

Буферный слой, базовый и эмиттерный слои среднего p-n перехода и контактный подслой могут быть выполнены из Ga0,99In0,01As, согласованного по параметру решетки с подложкой Ge, а нуклеационный слой, базовый и эмиттерный слои верхнего p-n перехода могут быть выполнены из твердого раствора Ga0,51In0,49P, также согласованного по параметру решетки с подложкой Ge.

В концентраторном каскадном фотопреобразователе в качестве широкозонного окна для среднего p-n перехода может быть использована пара слоев Ga0,51In0,49P/Al0.53In0.47P, в качестве тыльного потенциального барьера верхнего p-n перехода может быть использован согласованный по параметру решетки с подложкой слой AlGaInP, а слой широкозонного окна верхнего p-n перехода может быть выполнен из n-Al0.53In0.47P.

Толщина буферного слоя может составлять 0,7-1,2 мкм, а уровень легирования атомами кремния - 1·1018-2·1018 см-3, толщина базового слоя среднего перехода может составлять 2,8-3,4 мкм, а уровень легирования атомами цинка - 1·1016-2·1018 см-3, толщина эмиттерного слоя среднего перехода может составлять 0,1-0,15 мкм при уровне легирования атомами кремния 1·1018-5·1018 см-3, уровень легирования атомами кремния слоев широкозонного «окна» среднего перехода может составлять 0,2·1018-2·1018, толщина слоя тыльного потенциального барьера верхнего перехода может составлять 0,05-0,1 мкм, а уровень легирования атомами цинка - 1·1018-2·1018 см-3, толщина базового слоя верхнего перехода может составлять 0,3-0,9 мкм, а уровень легирования атомами цинка - 0,5·1017-2·1017 см-3, толщина эмиттерного слоя верхнего перехода может составлять 0,1-0,2 мкм при уровне легирования атомами кремния 2·1018-5·1018, уровень легирования атомами кремния слоя широкозонного «окна» верхнего перехода может составлять 0,5·1018-1·1018 см-3 при его толщине 20-40 нм, толщина контактного подслоя может составлять 0,3-0,5 мкм, а уровень легирования атомами кремния - 2·1018-5·1018.

Важной особенностью настоящего изобретения является возможность обеспечения работоспособности нижнего туннельного диода каскадного фотопреобразователя при высоких концентрациях падающего излучения при отсутствии p-широкозонного слоя в этом диоде. Как оказалось, коэффициенты диффузии атомов углерода из p++-AlGaAs слоя нижнего туннельного диода достаточно малы, и размытие профиля легирования этого слоя не происходит даже при отсутствии p-широкозонного слоя. Это дает возможность исключить p/p изотопный гетеропереход между арсенидными и фосфидными слоями из нижнего туннельного диода и значительно понизить его последовательное сопротивление.

Настоящая конструкция нижнего туннельного диода позволяет обеспечить работоспособность и высокое значение КПД концентраторного каскадного фотопреобразователя при преобразовании высококонцентрированного солнечного излучения, что особенно важно в концентраторных фотоэнергоустановках.

Использование широкозонного барьера n-AlInP в туннельном диоде позволяет минимизировать диффузию атомов кремния, характеризующихся большими коэффициентами диффузии в A3B5 полупроводниковых слоях, из расположенного выше слоя n++-GaAs во время выращивания верхней части структуры, что обеспечивает высокий уровень легирования этого слоя после окончания ростового процесса и обуславливает высокий пиковый ток и низкое последовательное сопротивление туннельного диода.

Использование слоя n++-GaAs, характеризующегося наименьшей шириной запрещенной зоны среди полупроводниковых материалов, согласованных по параметру решетки с Ge, позволяет обеспечить максимальный пиковый ток туннелирования для нижнего туннельного диода и повысить эффективность преобразования высококонцентрированного излучения.

Использование p++-AlGaAs слоя позволяет применять технологию автолегирования таких слоев атомами углерода, которые характеризуются малыми коэффициентами диффузии в полупроводниковых слоях A3B5, и получать уровни легирования более 1020 см-3, что позволяет обеспечить высокий пиковый ток туннельного диода.

Отсутствие p-широкозонного слоя в нижнем туннельном диоде позволяет значительно сократить последовательное сопротивление диода, которое возникает вследствие разрыва зон на изотипных p-p гетеропереходах и приводит к резкому снижению эффективности преобразования при высоких уровнях падающего излучения.

Настоящее техническое решение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена схема настоящего концентраторного каскадного фотопреобразователя;

на фиг.2 в таблице приведены параметры структур концентраторных каскадных фотопреобразователей, для которых применялось численное моделирование;

на фиг.3 представлены расчетные зонные диаграммы туннельного диода структуры 1 (см. таблицу), включающего слои p+-GaAs/p+-GaInP/p+-AlGaInP/p++-Al0.4Ga0.6As/n++-GaAs/n+-AlInP (Ec - энергия дна зоны проводимости, эВ; Ev - энергия потолка валентной зоны, эВ; Ef - положение уровня Ферми, эВ);

на фиг.4 показаны расчетные зонные диаграммы туннельного диода структуры 2 (см. таблицу), включающего слои p+-GaAs/p+-Al0.3Ga0.7As/p+-AlGaInP/p++-Al0.4Ga0.6As/n++-GaAs/n+-AlInP (Ec - энергия дна зоны проводимости, эВ; Ev - энергия потолка валентной зоны, эВ; Ef - положение уровня Ферми, эВ);

на фиг.5 представлены расчетные зонные диаграммы туннельного диода структуры 3 (см. таблицу), включающего слои p+-GaAs/p++-Al0.4Ga0.6As/n++-GaAs/n+-AlInP (Ec - энергия дна зоны проводимости, эВ; Ev - энергия потолка валентной зоны, эВ; Ef - положение уровня Ферми, эВ);

на фиг.6 приведены расчетные вольтамперные характеристики структур, представленных на фиг.2 в таблице (кривая 1 - структура 1, кривая 2 - структура 2, кривая 3 - структура 3, при плотности падающего излучения в 1000 солнц);

на фиг.7 изображены экспериментально полученные нагрузочные характеристики концентраторных каскадных фотопреобразователей на основе GaInP/GaInAs/Ge (4 - с нижним туннельным диодом, состоящим из слоев p+-AlGaInP/p++-Al0.4Ga0.6As/n++-GaAs/n+-AlInP; 5 - с нижним туннельным диодом, состоящим из слоев p++-Al0.4Ga0.6As/n++-GaAs/n+-AlInP при плотности падающего излучения 1000 солнц AM 1,5D).

Ввиду того, что концентраторный каскадный фотопреобразователь представляет собой последовательное включение фотоактивных p-n переходов и туннельных диодов, его суммарная вольтамперная характеристика будет включать в себя вклад от всех переходов, составляющих структуру фотопреобразователя. Особенно важным является вклад сопротивления гетеропереходов, входящих в полупроводниковую гетеростуктуру концентраторного каскадного фотопреобразователя, потому что оно представляет собой прямые потери эффективности преобразования.

Для обеспечения работы фотопреобразователя при высоких концентрациях падающего излучения, т.е. при больших плотностях падающего излучения, что приводит к протеканию больших плотностей тока, необходимо, чтобы пиковый ток туннелирования входящих в его состав туннельных диодов был максимальным. Туннельный диод представляет собой p-n переход между вырожденными (высоколегированными) полупроводниковыми слоями. При этом уменьшение ширины запрещенной зоны и увеличение легирования слоев туннельного диода приводит к возрастанию пикового тока туннелирования и уменьшению его последовательного сопротивления. Поэтому для туннельных диодов необходимо использовать материалы с минимально возможной шириной запрещенной зоны, а так же обеспечить максимально возможный уровень легирования их слоев. При выращивании структуры концентраторных каскадных фотопреобразователей, атомы примеси могут диффундировать из слоев туннельных диодов, что будет приводить к падению их пикового тока.

Для обеспечения работоспособности туннельных диодов при высоких плотностях тока необходимо минимизировать диффузию примеси из их высоколегированных слоев, что достигается посредством выращивания широкозонных слоев, примыкающих непосредственно к слоям туннельного диода. При этом для типичной структуры n++-GaAs/p++-AlGaAs туннельного диода, со слоями, легированными кремнием и углеродом соответственно, наибольшей эффективностью для подавления диффузии атомов примеси является использование широкозонных барьеров AlGaInP. Однако при этом наличие p/p изотипных гетеропереходов между фофсидными и арсенидными слоями может приводить к возрастанию последовательного сопротивления структуры.

Для оценки этого явления были проведены серии численных моделирований структур фотопреобразователей с различным дизайном нижнего туннельного диода (фиг.2).

Использование p-AlGaInP широкозонного барьера для нижнего туннельного диода GaInP/GaInAs/Ge каскадного фотопреобразователя как в случае тыльного потенциального барьера p-GaInP (фиг.3), так и в случае тыльного потенциального барьера p-AlGaAs (фиг.4) приводит к возникновению потенциального барьера для протекания дырок, что выражается в значительном вкладе неомичного сопротивления в вольтамперную характеристику концентраторного каскадного фотопреобразователя (см. фиг 6, кривые 1 и 2 соответственно), Эта неомичное сопротивление проявляется в наличии «хвостов», приводящих к падению фактора заполнения и КПД при высоких концентрациях падающего излучения.

Нивелирование этого сопротивления в настоящем концентраторном каскадном фотопреобразователе осуществляется за счет исключения слоев p-AlGaInP из структуры нижнего туннельного диода GaInP/GaInAs/Ge каскадного фотопреобразователя. При этом отсутствуют барьеры для протекания носителей (см. фиг.5), а вольтамперная характеристика имеет правильный вид (см. фиг 6, кривая 3). Важно отметить, что малые коэффициенты диффузии атомов углерода в A3B5 полупроводниковых слоях позволяют сохранить высокий пиковый ток туннелирования, даже при отсутствии p-широкозонного барьера.

Настоящий концентраторный каскадный фотопреобразователь (трехпереходный GaInP/GaInAs/Ge, выращенный на подложке Ge) показан на фиг.1. Он состоит из подложки 1, например p-Ge, нижнего p-n перехода 2, созданного в подложке 1, нуклеационного слоя 3, выполненного, например, из n-Ga0,51In00,49P буферного слоя 4, выполненного, например, из n-Ga0,99In0,01As, толщиной, например, 0,7-1,2 мкм, с уровнем легирования, например, атомами кремния 1·1018-2·1018 см-3, нижнего туннельного диода 5, содержащего широкозонный слой 6 n-AlInP, легированный, например, атомами кремния на 0,5·1018-1·1018 см-3, туннельный слой 7 n++-GaAs, легированный, например, атомами кремния на 5·1018-7·1018 см-3, и туннельный слой 8 p++-AlGaAs, легированный, например, атомами углерода на 1·1020-2·1020 см-3, среднего p-n перехода 9 на основе, например, Ga0,99In0,01As, содержащего базовый слой 10 толщиной, например, 2,8-3,4 мкм при уровне легирования, например, атомами цинка 1·1016-2·1018 см-3, эмиттерный слой 11 толщиной, например, 0,1-0,15 мкм при уровне легирования, например, атомами кремния 1·1018-5·1018 см-3, и широкозонное «окно» 12, содержащее, например, пару слоев Ga0,51In0,49P/Al0.51In00.49P, легированных, например, атомами кремния на уровне 0,2·1018-2·1018, верхнего туннельного диода 13, верхнего p-n перехода 14 на основе, например, материала Ga0,51In0,49P, содержащего слой 15 тыльного потенциального барьера толщиной, например, 0,05-0,1 мкм при уровне легирования, например, атомами цинка 1·1018-2·1018 см-3, базовый слой 16 толщиной, например, 0,6-0,7 мкм при уровне легирования, например, атомами цинка 0,5·1017-2·1017 см-3, эмиттерный слой 17 толщиной, например, 0,1-0,2 мкм при уровне легирования, например, атомами кремния 2·1018-5·1018, широкозонное «окно» 18 толщиной, например, 20-40 нм, легированное, например, атомами кремния на уровне 0,5·1018-1·1018 см-3, и контактный подслой 19, например, из n+-Ga0,99In0,01As, толщиной, например, 0,3-0,5 мкм, и уровнем легирования, например, атомами кремния, составляющим, например 2·1018-5·1018.

Экспериментально созданные образцы концентраторных каскадных фотопреобразователей продемонстрировали согласование с теоретическими расчетами. При этом нивелирование последовательного сопротивления нижнего туннельного диода GaInP/GaInAs/Ge каскадного фотопреобразователя позволило повысить его КПД при концентрациях падающего излучения более 500 солнц на величину порядка 3%, а пиковый ток тунелирования нижнего туннельного диода позволил обеспечить работоспособность каскадных концентраторных фотопреобразователей вплоть до концентраций падающего излучения порядка 4000 солнц.

Пример 1. Был создан концентраторный каскадный фотопреобразователь на основе структуры, содержащей подложку p-Ge, в которой был создан нижний p-n переход, и последовательно осажденные слои: нуклеационный слой n-Ga0,51In0,49P толщиной 100 нм, n-Ga0,99In0,01As буферный слой толщиной 1 мкм, широкозонный слой n-Al0,53In0,47P нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, слой n++-GaAs нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, слой p++-Al0,4Ga0,6As нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, слой p+-GaAs тыльного потенциального барьера среднего p-n перехода толщиной 0,1 мкм, базовый слой среднего перехода p-Ga0,99In0,01As толщиной 3 мкм, эмиттерный слой n-Ga0,99In0,01As среднего перехода толщиной 0,1 мкм, слои n-Ga0,52In0,48P/n-Al0,53In0,47P широкозонного «окна» среднего перехода толщиной 100 и 30 нм соответсвенно, слой n++-GaAs верхнего туннельного диода толщиной 0,015 мкм, слой p++-Al0,4Ga0,6As верхнего туннельного диода толщиной 0,015 мкм, слой p-Ga0,51In0,49P тыльного потенциального барьера верхнего перехода толщиной 0,1 мкм, базовый слой p-Ga0,51In0,49P верхнего p-n перехода толщиной 0,65 мкм, n-Ga0,51In0,49P эмиттерный слой верхнего перехода толщиной 0,05 мкм, слой n-Al0,53In0,47P широкозонного «окна» верхнего p-n перехода толщиной 0,03 мкм и контактный подслой n+-GaAs толщиной 500 нм. Такой фотопреобразователь продемонстрировал отсутствие «хвостов» на ВАХ при высоких плотностях падающего излучения (1000 солнц), что свидетельствовало об отсутствии нефотоактивного барьера в его структуре. КПД при 1000 солнцах AM1,5D составил 36,0%.

Пример 2. Для сравнения был создан концентраторный каскадный фотопреобразователь на основе структуры, содержащей подложку p-Ge, в которой создан нижний p-n переход, и последовательно осажденные слои: нуклеационный слой n-Ga0,51In0,49P толщиной 100 нм, буферный слой n-Ga0,99In0,01As толщиной 1 мкм, широкозонный слой n-Al0,53In0,47P нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, слой n++-GaAs нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, слой p++-Al0,4Ga0,6As нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, широкозонный слой p-(Al0,3Ga0,7)0,52In0,48P нижнего туннельного диода толщиной 0,03 мкм, слой p-AlGaAs тыльного потенциального барьера среднего перехода толщиной 0,1 мкм, базовый слой p-Ga0,99In0,01As среднего p-n перехода толщиной 3 мкм, эмиттерный слой n-Ga0,99In0,01As среднего p-n перехода толщиной 0,1 мкм, слои n-Ga0,52In0,48P/n-Al0,53In0,47P широкозонного «окна» среднего p-n перехода толщиной 100 и 30 нм соответсвенно, слой n++-GaAs верхнего туннельного диода толщиной 0,015 мкм, слой p++-Al0,4Ga0,6As верхнего туннельного диода толщиной 0,015 мкм, слой p-Ga0,51In0,49P тыльного потенциального барьера верхнего p-n перехода толщиной 0,1 мкм, базовый слой n-Ga0,51In0,49P верхнего p-n перехода толщиной 0,65 мкм, эмиттерный слой n-Ga0,51In0,49P верхнего p-n перехода толщиной 0,05 мкм, слой n-Al0,53In0,47P широкозонного «окна» верхнего p-n перехода толщиной 0,03 мкм и контактный подслой n+-GaAs толщиной 500 нм. Такой фотопреобразователь продемонстрировал наличие «хвостов» на ВАХ при высоких концентрациях падающего излучения (1000 солнц), что свидетельствовало о наличии нефотоактивного барьера в его структуре и приводило к снижению фактора заполнения ВАХ. КПД при 1000 солнцах AM1,5D составил 32,9%.


КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ КАСКАДНЫЙ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 131-140 из 372.
10.06.2015
№216.013.51cf

Способ получения слоистого композиционного материала на основе алюминиевых сплавов и низколегированной стали

Изобретение относится к металлургической промышленности и касается способа получения слоистого композиционного материала на основе алюминиевых сплавов и низколегированной стали. Способ включает: зачистку контактных поверхностей заготовок из стали и алюминия механическим способом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552464
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.5265

Способ получения сталеалюминиевого соединения сваркой плавлением

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к способу получения сварного сталеалюминиевого соединения, и может быть использовано в судостроении, при строительстве железнодорожного транспорта и автомобилестроении. Сталеалюминиевое соединение получают сваркой плавлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552614
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.06.2015
№216.013.55e2

Способ разрушения ледяного покрова

Изобретение относится к технологиям разрушения ледяного покрова для вскрытия прохода через ледовое поле. Способ разрушения ледяного покрова основан на использовании двух видов воздействия на ледяное поле: облучение мощным лазерным излучением и нагружение льда корпусом ледокола. На ледоколе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553516
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.56d9

Композиционный наноструктурированный порошок для нанесения покрытий

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению порошка для нанесения износо- и коррозионно-стойких покрытий с высокой адгезионной и когезионной прочностью методом холодного газодинамического напыления (ХГДН). Композиционный наноструктурированный порошок для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553763
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.56df

Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминиевых сплавов

Изобретение относится к способу импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом алюминиевых сплавов. Изобретение может быть использовано в судостроении, авиастроении, ракетостроении и других отраслях машиностроения. Формируют X-образный профиль свариваемых кромок и выполняют многопроходную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553769
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.56fd

Износо-коррозионностойкий медно-никелевый сплав

Изобретение относится к разработке прецизионных сплавов для микрометаллургических процессов, в том числе для получения функциональных покрытий, пленок, микропроводов, порошковых материалов, конструкционно-функциональные элементы из которых эффективно работают в жестких условиях эксплуатации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553799
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.06.2015
№216.013.59b5

Движительно-рулевая колонка

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях судовых движителей. Движительно-рулевая колонка содержит основание колонки, баллер, приводной вал, который расположен внутри баллера, механизм поворота колонки, угловой редуктор, обтекаемую гондолу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554506
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.07.2015
№216.013.63e0

Способ термической обработки поковок из высокопрочной коррозионно-стойкой стали мартенситного класса

Изобретение относится к области термообработки поковок из легированных сталей и предназначено для использования в судовом машиностроении при изготовлении гребных валов. Для получения требуемой категории прочности металла с пределом текучести не менее 800 МПа и повышения коррозионной стойкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557115
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.64d4

Лазер-тиристор

Использование: для получения управляемой последовательности мощных лазерных импульсов. Сущность изобретения заключается в том, что лазер-тиристор содержит катодную область (1), включающую подложку n-типа проводимости (2), широкозонный слой n-типа проводимости (3), анодную область (4),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557359
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.6857

Полупроводниковая структура для фотопреобразующего и светоизлучающего устройств

Полупроводниковая структура для фотопреобразующего и светоизлучающего устройств состоит из полупроводниковой подложки (1) с лицевой поверхностью, разориентированной от плоскости (100) на (0,5-10) градусов и, по меньшей мере, одного р-n перехода (2), включающего, по меньшей мере, один активный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558264
Дата охранного документа: 27.07.2015
Показаны записи 131-140 из 291.
10.03.2015
№216.013.2fc4

Способ формирования массивов квантовых точек повышенной плотности

Способ формирования массивов квантовых точек повышенной плотности для использования в различных оптоэлектронных устройствах. Способ формирования массива квантовых точек высокой плотности включает три этапа. На первом происходит формирование зародышевого ряда квантовых точек в режиме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543696
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.3111

Судовая электроэнергетическая установка

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым электроэнергетическим установкам. Судовая электроэнергетическая установка содержит главный двигатель, соединенный с главным генератором, дополнительный двигатель, соединенный с дополнительным генератором, гребной электродвигатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544029
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.3c9c

Способ изготовления фотопреобразователя на основе gaas

Изобретение относится к области изготовления фоточувствительных полупроводниковых приборов на основе GaAs, позволяющих преобразовывать мощное узкополосное излучение в электрическую энергию для энергоснабжения наземных и космических объектов. Способ изготовления фотопреобразователя на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547004
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3e10

Лигатура для титановых сплавов

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве сплавов титана. Лигатура содержит, мас.%: ванадий 40-50, титан 5-20, углерод 3-5, алюминий - остальное. Изобретение позволяет улучшить свариваемость и механические характеристики в зоне термического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547376
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.42cf

Способ рентгеноспектрального определения размеров наночастиц в образце

Использование: для рентгеноспектрального определения размеров наночастиц в образце. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют последовательное облучение в режиме прохождения и в режиме отражения исследуемой области образца пучками монохроматизированных рентгеновских лучей с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548601
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.05.2015
№216.013.4c43

Способ получения износо-коррозионностойкого градиентного покрытия

Изобретение относится к области получения покрытий со специальными свойствами, в частности к покрытиям с высокой стойкостью к коррозионным повреждениям и износу. Способ холодного газодинамического напыления износо-коррозионностойкого градиентного покрытия включает подачу металлического порошка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551037
Дата охранного документа: 20.05.2015
20.05.2015
№216.013.4d69

Способ получения многослойного градиентного покрытия методом магнетронного напыления

Изобретение относится к способу нанесения градиентных покрытий магнетронным напылением, в частности к нанесению покрытий на основе тугоплавких металлов, и может быть использовано для получения покрытий с высокими адгезивными и когезивными характеристиками, а также с оптимальным сочетанием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551331
Дата охранного документа: 20.05.2015
20.05.2015
№216.013.4da5

Устройство для измерения подводного шума плавсредства и система для проверки его рабочего состояния

Изобретения относятся к области гидроакустики и могут быть использованы для контроля уровня шумоизлучения подводного объекта в натурном водоеме. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретений, является получение возможности измерений уровня шума подводного плавсредства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551391
Дата охранного документа: 20.05.2015
20.05.2015
№216.013.4daa

Способ бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве и устройство для его осуществления

Изобретение относится к способу бесконтактных измерений геометрических параметров объекта в пространстве. При реализации способа на поверхности объекта выделяют одну и/или более обособленную зону, для которой можно заранее составить несколько разных упрощенных математических параметрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551396
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.06.2015
№216.013.5189

Способ изготовления конусных изделий из стеклообразного материала

Изобретение относится к технологии получения изделий из кварцсодержащих материалов и может быть использовано в стекольной промышленности, кварцевом производстве. Способ получения изделий конусной формы наплавом из кристаллического исходного сырья осуществляют путем подачи сырья во вращаемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552394
Дата охранного документа: 10.06.2015
+ добавить свой РИД