[发明专利]用于薄膜砷化镓太阳电池复合结构材料衬底的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于薄膜砷化镓太阳电池复合结构材料衬底的制备方法，属于半导体技术领域，其特征在于：包括如下步骤：S1、光刻图形；S2、电沉积；S3、真空封装；具体制造步骤如下：S301、将电沉积图形化衬底、封装胶以及聚酰亚胺薄膜依次叠层放入层压机中；S302、设定层压机程序进行真空封装工艺，真空度不大于1Pa，压力范围为20Pa‑1kPa。温度范围为80℃‑200℃，时间范围为20min‑200min；S303、待程序结束，将产品取出冷却。通过采用上述技术方案，本发明能够使薄膜砷化镓太阳电池实现减轻重量，柔性可弯折的产品特点。使其具有更广泛的应用范围。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种用于薄膜砷化镓太阳电池复合结构材料衬底的制备方法。

背景技术

金属有机化合物气相外延技术，简称MOCVD，是用氢气载气将金属有机化合物蒸汽和非金属氢化物经过多路开关送入反应室内加热的衬底上，通过分解反应而最终在其上生长出外延层的先进技术．它的生长过程涉及流体力学，气相及固体表面反应动力学及二者相耦合的复杂过程。一般其外延生长是在热力学近平衡条件下进行的。

以砷化镓为衬底生长制备的Ⅲ-Ⅴ族外延结构是制作太阳能电池及LED的重要技术手段。其中，太阳能电池可生长为多结太阳电池，其效率远高于其他种类太阳电池。同时，由于砷化镓属于直接带隙半导体，只需要较薄的结构就可以实现所需的功能。目前，柔性薄膜砷化镓太阳电池多使用整面金属作为衬底使用。其缺点是比强度小、重量高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种用于薄膜砷化镓太阳电池复合结构材料衬底的制备方法，能够使薄膜砷化镓太阳电池实现减轻重量，柔性可弯折的产品特点。使其具有更广泛的应用范围。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种用于薄膜砷化镓太阳电池复合结构材料衬底的制备方法，包括下列步骤：

1、光刻图形：

为实现复合结构衬底的制备工艺，需采用光刻-显影工艺在外延衬底上制作多边形图形。

所使用的外延片已经在MOCVD中生长外延层，并且需要在薄膜砷化镓太阳电池外延层上采用真空蒸发工艺蒸镀一层金属作为种子层，该金属层可以为Au、Ag、Cu、Fe、Ni等金属及其合金。要求具有良好的欧姆接触及良好的可镀性。其厚度为50-1000nm。

所选用的外延衬底包含但不限于砷化镓、磷化铟、锗、硅等材料；

所采用的光刻胶为负胶。

所光刻的图形为等边多边形。多边形边数为3-8。多边形边长为100-10000微米，边的宽度为50-5000微米。

具体制造步骤如下：

（1）将满足要求的外延片放入丙酮中超声清洗5分钟以上，然后冲水甩干；

（2）将清洗完成的外延片放入涂胶机台，均匀涂覆一层光刻胶厚度约在 500-3000nm；

（3）使用光刻显影工艺制作衬底图形如图。

2、电沉积：

采用电沉积工艺制作图形化金属衬底。

所采用的电沉积溶液为含铜盐的溶液。其中主要成分为硫酸铜或者甲基磺酸铜。添加剂包含作为电化学沉积加速剂的含磺烷基磺酸、二硫代氨基甲酸衍生物和双硫有机酸，如SPS。作为抑制剂的烯烃氧化聚合物，如PEG。作为整平剂的大分子氮基-侧基聚合物，如PEI以及卤素离子Cl-。

所采用的铜阳极为为纯铜阳极或者含磷铜阳极。

具体制造步骤如下：

（1）将光刻好图形的外延片放入电沉积溶液中，分别在铜阳极及外延片上接通正负电极；