Способ изготовления чипов многослойных фотопреобразователей

Изобретение относится к солнечной энергетике. Способ заключается в нанесении омических контактов на тыльную и фронтальную поверхности многослойной полупроводниковой

структуры GaInP/Ga(In)As/Ge, выращенной на германиевой подложке, разделении структуры на чипы методом химического травления, пассивации боковой поверхности чипов диэлектриком, удалении части фронтального контактного слоя структуры и нанесении антиотражающего покрытия на фронтальную поверхность структуры. После нанесения основы омического контакта на тыльную поверхность структуры проводят очистку фронтальной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм. Вжигают основу омических контактов, проводят при температуре 360-370°С в течение 10-60 с. Утолщают основу омических контактов электрохимическим осаждением через маску фоторезиста последовательно слоев золота, никеля и вновь золота общей толщиной 1,6-3,5 мкм. Разделительное химическое травление структуры проводят со стороны фронтальной поверхности на глубину 15-50 мкм через маску фоторезиста. Пассивацию проводят нанесением слоя нитрида кремния. Химическое травление контактного слоя структуры проводят в местах, свободных от омического контакта, после чего наносят антиотражающее покрытие в местах, свободных от омических контактов, через окна в маске. Многослойные фотопреобразователи, изготовленные способом согласно изобретению, имеют улучшенные параметры. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к способу изготовления чипов многослойных фотопреобразователей, и может быть использовано в электронной промышленности для преобразования световой энергии в электрическую.

Известен способ изготовления многослойных фотопреобразователей (см. "Особенности технологии получения солнечных элементов на основе гетероструктур AlGaPAs/GaAs с использованием метода ГЖК", Благин А.В., Благина Л.В., Алфимова Д.Л., Сысоев И.А., Слуцкая О.В. Труды Девятой Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники", пос. Дивноморское, Россия, 2004 г.) на основе гетероструктур AlGaPAs/GaAs с использованием метода градиентной жидкофазной кристаллизации. В качестве контактных материалов для слоя р-типа использовались сплавы хром-медь и никель-медь, сопротивление которых не превышает 0,23 Ом/см², для слоя n-типа комбинация из двух металлов - ванадия и алюминия, сопротивление которых равно 0,105 Ом/см². КПД фотопреобразователя на основе гетероструктуры Al0.33Ga0.67P0.05As0.95/GaAs, измеренный на имитаторе солнечного излучения, составил 21,5%.

Недостатком данного способа изготовления многослойных фотопреобразователей является высокое сопротивление омического контакта, сложность изготовления полупроводниковой структуры и низкий КПД фотопреобразователя.

Известен способ изготовления фотоприемного элемента (см. заявку RU №94021123, МПК H01L31/18, опубликована 20.04.1996) на основе многослойных гетероструктур GaAs/AlGaAs. Способ заключается в нанесении на подложку из полуизолирующего арсенида галлия последовательности слоев: проводящего n⁺GaAs-слоя, многослойной периодической структуры GaAs/AlGaAs и второго проводящего n⁺GaAs-слоя с последующим травлением верхнего проводящего n⁺GaAs-слоя и многослойной гетероструктуры в водном растворе перекиси водорода, содержащем органическую кислоту. Способ позволяет увеличить точность и прецизионность травления при изготовлении фотоприемных элементов, увеличить выход годных изделий и удешевить стоимость фотоприемных элементов.

Недостатком данного способа изготовления фотоприемного элемента является использование подложки арсенида галлия вместо германиевой подложки, что приводит к ухудшению параметров фотопреобразователя.

Известен способ изготовления солнечного элемента (см. заявку RU №93046763 МПК H01L 31/18, опубликована 20.09.1995), состоящий в том, что по меньшей мере на одной поверхности полупроводниковой подложки образуют путем механического удаления или травления полупроводникового материала структуру параллельно расположенных канавок, отделенных одна от другой возвышенностями, сужающимися к вершинам. На всю структурированную поверхность наносят пассивирующий слой, после чего вершины возвышенностей срезают на глубину пассивирующего слоя, в результате чего образуются параллельно расположенные платообразные области, от которых отходят скобы. На платообразные области, а также на один из скосов каждой области наносят материал, образующий электропроводящие контакты. Солнечный элемент содержит полупроводниковую подложку, на одной поверхности которой сформирована структура возвышенностей с платообразными вершинами и с боковыми скосами. На платообразных вершинах и частично на скосах расположены электропроводящие контакты. Поверхность полупроводниковой подложки в области между контактами покрыта пассивирующим материалом.

Недостатком данного способа изготовления солнечного элемента является сложность процесса, возможное возникновение дефектов структуры в процессе срезания вершин возвышенностей, что приводит к ухудшению параметров фотопреобразователя.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является способ изготовления чипов многослойных фотопреобразователей (см. "Research and development of GalnP/GaAs/Ge multijunction solar cells", An Xinxin, Garnelly Dario Albino, Denisov Alexey, Di Lillo Luigi, Sacchetto Davide, Fisichella Salvatore, Reddy Pallavi, Zneng Liqiancg, Institut National Polytechnigue de Grenoble, Nanotech Labs Project, Grenoble, 2007) на основе гетероструктуры AlGaPAs/GaAs/Ge. В данном способе структуру выращивают на германиевой подложке, осуществляют осаждение омических контактов последовательным нанесением слоев титана и серебра, омическое сопротивление которых составляет 10^-6 Ом/см², наносят антиотражающее покрытие последовательным нанесением слоев ZnS и MgF₂.

Недостатком данного способа изготовления чипов многослойных фотопреобразователей является малая толщина омических контактов, что препятствует осуществлению последующей операции пайки солнечных элементов, и наличие утечек р-n-перехода, что приводит к ухудшению параметров фотопреобразователей.

Задачей заявляемого технического решения является улучшение параметров. Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления чипов многослойных фотопреобразователей на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge, выращенной на германиевой подложке, включает нанесение омических контактов на тыльную и фронтальную поверхности структуры, разделение структуры на чипы методом химического травления, пассивацию боковой поверхности чипов диэлектриком, удаление части фронтального контактного слоя структуры методом химического травления и нанесение антиотражающего покрытия на фронтальную поверхность структуры. В отличие от способа-прототипа после нанесения основы омического контакта на тыльную поверхность структуры проводят очистку фронтальной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм, затем проводят напыление основы омического контакта на фронтальную поверхность структуры через маску фоторезиста. После напыления основы омических контактов проводят их вжигание при температуре 360-370°C в течение 10-60 с. На следующей стадии проводят утолщение основы омических контактов путем электрохимического осаждения через маску фоторезиста последовательно слоев золота, никеля и вновь золота общей толщиной 1,6-3,5 мкм. Проводят разделительное химическое травление структуры со стороны фронтальной поверхности на глубину 15-50 мкм через маску фоторезиста. Пассивацию проводят нанесением слоя нитрида кремния. Затем проводят химическое травление контактного слоя структуры в местах, свободных от омического контакта, после чего наносят антиотражающее покрытие в местах, свободных от омических контактов, через окна в маске.

Многослойная полупроводниковая структура GalnP/Ga(ln)As/Ge может быть выращена на германиевой подложке р-типа. В этом случае на тыльную поверхность структуры напыляют основу омического контакта толщиной 0,4-0,5 мкм, состоящую из последовательно расположенных слоя сплава, содержащего серебро 95 масс.% и марганец 5 масс.%, слоев никеля и золота, а на фронтальную поверхность структуры напыляют основу омического контакта толщиной 0,2-0,4 мкм, состоящую из последовательно расположенных слоя сплава, содержащего золото 90 масс.% и германий 10 масс.%, слоев никеля и золота.

Электрохимическое осаждение золота может быть осуществлено при температуре 60-75°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

К[Аu(СN)2]	20-40
C6H8O7	50-100
Вода	остальное

при рН 5.5-5.0.

Антиотражающее покрытие может быть нанесено последовательным напылением слоев ZnS толщиной 0,045 мкм и MgF₂ толщиной 0,095 мкм в свободных от омических контактов местах через окна в маске, изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне структуры.

Очистку фронтальной поверхности методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм проводят для улучшения адгезии контакта к полупроводниковой структуре и для уменьшения омического сопротивления. При травлении на глубину меньше 0,005 мкм невозможно удаление поверхностных загрязнений, при травлении на глубину больше 0,1 мкм возникают дефекты структуры, связанные с ее бомбардировкой ионами в процессе травления.

Вжигание омических контактов проводят для уменьшения их омического сопротивления. При температуре вжигания меньше 360°C или при времени вжигания меньше 10 с возрастает омическое сопротивление. При температуре вжигания больше 370°C или при времени вжигания большее 60 с происходит диффузия сплава золото-германий в полупроводник и закорачивание р-n-перехода.

При электрохимическом осаждении слоев золота, никеля и вновь золота общей толщиной меньше 1,6 мкм невозможно произвести пайку солнечных элементов. При толщине больше 3,5 мкм возникают напряженные слои, вследствие чего уменьшается адгезия омического контакта к полупроводниковой структуре и его отслаивание, также происходит разрастание омического контакта в ширину и затенение светочувствительной поверхности полупроводниковой структуры.

Глубина разделительного химического травления с фронтальной поверхности структуры обусловлена тем, что при глубине травления меньше 15 мкм невозможно разделение структуры на отдельные солнечные элементы. При глубине травления более 50 мкм невозможна дальнейшая работа с полупроводниковой структурой из-за ее хрупкости.

Использование нитрида кремния для пассивации боковой поверхности чипов обусловлено его высокими барьерными свойствами для диффузии молекул воды и кислорода, а также его низкой скоростью окисления. Также нитрид кремния отличается высокой химической стойкостью ко многим химическим реактивам.

Последовательное напыление слоев основы омического контакта со стороны тыльной поверхности структуры обусловлено тем, что сплав, содержащий серебро 95 масс.% и марганец 5 масс.%, обладает хорошей адгезией к поверхности структуры и малым омическим сопротивлением порядка 10^-6 Ом/см². Слой никеля наносят из-за его тугоплавкости, что необходимо для последующей операции вжигания, - никель не дает золоту полностью диффундировать в полупроводник. Последний слой золота наносят для последующей операции электрохимического наращивания основы омического контакта. Общая толщина основы контакта составляет 0,4-0,5 мкм. При толщине основы омического контакта меньше 0,4 мкм происходит полное вжигание контакта на последующей операции вжигания. Создание основы омического контакта толщиной более 0,5 мкм является нерациональным из-за большого расхода золота в процессе напыления.

Последовательное напыление слоев основы омического контакта со стороны фронтальной поверхности структуры обусловлено тем, что сплав, содержащий золото 90 масс.% и германий 10 масс.%, обладает хорошей адгезией к поверхности структуры и малым омическим сопротивлением порядка 10^-6 Ом/см². Слой никеля наносят из-за его тугоплавкости, что необходимо для последующей операции вжигания, - никель не дает золоту полностью диффундировать в полупроводник. Последний слой золота наносят для последующей операции электрохимического наращивания омического контакта для обеспечения наилучшей адгезии. Общая толщина основы контакта составляет 0,2-0,4 мкм. При толщине основы омического контакта меньше 0,2 мкм происходит полное вжигание контакта на последующей операции вжигания. Создание основы омического контакта на фронтальной поверхности осуществляют с использованием маски фоторезиста методом взрывной фотолитографии, технические возможности которой препятствуют напылению основы омического контакта толщиной более 0,4 мкм.

Температура процесса электрохимического осаждения слоев золота обусловлена тем, что при температуре меньше 60°C скорость осаждения золота очень низкая, при температуре больше 75°C скорость осаждения слишком высокая, и тот и другой параметр приводит к ухудшению качества осаждаемого слоя. При содержании

K[Au(CN)₂] меньше 20 г/л или больше 40 г/л, при содержании С₆Н₈О₇ меньше 50 г/л или больше 100 г/л в электролите и при рН меньше 5.0 или больше 5.5 ухудшается качество осаждаемого слоя золота и уменьшается адгезия осажденного контакта к напыленной ранее основе омического контакта. Также происходит разрастание омического контакта в ширину, что увеличивает область затенения светочувствительной поверхности структуры.

Выбор материалов для создания антиотражающего покрытия и толщина слоев ZnS и MgF₂ обусловлены тем, что в диапазоне длин волн 0.4-0.9 мкм коэффициент отражения данного антиотражающего покрытия не превышает значения 1-2%, и, следовательно, тем, что при его нанесении происходит значительное увеличение квантового выхода фотопреобразователя. Использование маски для нанесения антиотражающего покрытия, изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне структуры, обусловлено легкостью и высокой точностью совмещения маски и пластины при создании антиотражающего покрытия.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 приведена схема многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge;

на фиг.2 показана схема напыления тыльной основы омического контакта Ag(Man)/Ni/Au и создания маски фоторезиста;

на фиг.3 изображена схема напыления лицевой основы омического контакта Au(Ge)/Ni/Au через маску фоторезиста;

на фиг.4 приведена схема создания маски фоторезиста;

на фиг.5 дана схема гальванического осаждения омического контакта Au/Ni/Au через маску фоторезиста;

на фиг.6 изображена схема создания маски фоторезиста и схема нанесения химически стойкого лака;

на фиг.7 показана схема разделительного химического травления;

на фиг.8 приведена схема химического травления контактного слоя структуры;

на фиг.9 дана схема напыления антиотражающего покрытия Zones+Miff₂ через окна в магнитной маске;

на фиг.10 изображена схема расположения чипов многослойных фотопреобразователей на полупроводниковой пластине (разрез - вид сбоку);

на фиг.11 показана схема расположения чипов многослойных фотопреобразователей на полупроводниковой пластине (вид сверху).

На фиг 1-11 указаны: 1 - контактный слой GaAs, 2 - структура GalnP/Ga(ln)As, 3 - германиевая подложка, 4 - тыльная сторона подложки, 5 - тыльная основа омического контакта, 6 - маска фоторезиста, 7 - лицевая основа омического контакта, 8 - маска фоторезиста, 9 - утолщенный омический контакт, 10 - маска фоторезиста, 11 - химически стойкий лак, 12 - разделительные мезы, 13 - стравливаемая область контактного слоя, 14 - антиотражающее покрытие, 15 - светочувствительная область структуры, 16 - маска из магнитного материала.

Заявляемый способ изготовления чипов многослойных фотопреобразователей осуществляют на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge (см. фиг.1), состоящей из контактного слоя GaAs 1 и структуры GalnP/Ga(ln)As 2, выращенной на германиевой подложке 3. Процесс изготовления фотопреобразователя проводят в несколько стадий: осуществляют химическое травление тыльной стороны 4 подложки 3 на глубину 20-30 мкм в травителе СР4, проводят напыление тыльной основы омического контакта 5 указанного выше состава (см. фиг.2) толщиной 0,4-0,5 мкм методом вакуумно-термического испарения на установке - пост вакуумный универсальный ВУП-5М. Проводят очистку фронтальной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на установке ионно-лучевого травления Rokappa IBE на глубину 0,005-0,1 мкм. Создают маску фоторезиста 6 на фронтальной поверхности структуры и напыляют на нее лицевую основу омического контакта 7 указанного выше состава (см. фиг.3) толщиной 0,2-0,4 мкм методом вакуумно-термического испарения на установке - пост вакуумный универсальный ВУП-5М. Проводят вжигание основы омических контактов при температуре 360-370°C в течение 10-60 с. Создают маску фоторезиста 8 (см. фиг.4) на фронтальной поверхности структуры, а также создают утолщенный омический контакт 9 (см. фиг.5) путем электрохимического осаждения последовательно слоев золота, никеля и вновь золота общей толщиной 1,6-3,5 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществляют при температуре 60-75°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	20-40;
C6H8O7	50-100;
вода	остальное

при рН 5.5-5.0.

Создают маску фоторезиста 10 на фронтальной поверхности структуры, закрывают тыльную сторону структуры химически стойким лаком 11 (см. фиг.6) и проводят разделительное химическое травление полупроводниковой структуры (см. фиг.7), т.е. создают разделительные мезы 12, на глубину 15-50 мкм в две стадии: на первой стадии осуществляют травление полупроводниковой структуры до подложки германия в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

К2Сr2O7	80-110;
HBr	80-110
вода	остальное,

на второй стадии осуществляют травление подложки германия в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

Ce(SO4)2*4H2O	25-35;
H2SO4	3,5-4,5;
вода	остальное.

Осуществляют пассивацию боковой поверхности чипов нанесением слоя нитрида кремния методом плазмохимического осаждения при пониженном давлении с использованием ВЧ-плазмы на установке плазмохимического осаждения диэлектриков Rokappa PCVD. Плазма осуществляет следующие функции: плазменное стимулирование реакции снижает температуру осаждения пленок нитрида кремния (порядка 200°C), ускоряет диссоциацию молекул рабочих газов, генерирует радикалы - наиболее активные химические частицы, интенсифицирует диффузию частиц к подложке и миграцию их по поверхности подложки, способствует реиспарению адсорбированных частиц, что повышает скорость образования зародышей, островков и в целом пленок нитрида кремния.

Проводят локальное химическое травление контактного слоя структуры (см. фиг.8) в местах, свободных от омического контакта, для открытия светочувствительной поверхности солнечного элемента. Основная задача данного этапа заключается в разработке условий полного воспроизводимого травления контактного слоя GaAs полупроводниковой гетероструктуры GalnP/Ga(ln)As/Ge. Травление проводят последовательно в две стадии: на первой стадии осуществляют удаление окислов с поверхности структуры в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

NH4OH	2-3;
Н2О2	6-7;
вода	остальное,

на второй стадии осуществляют полное стравливание контактного слоя структуры до стоп-слоя GalnP в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

лимонная кислота	550-570;
Н2О2	60-70;
вода	остальное.

Состав аммиачно-перекисного травителя подбирают для задания оптимальной скорости травления: при увеличении концентрации аммиака и перекиси водорода в травителе происходит резкое возрастание скорости травления контактного слоя структуры, что сильно усложняет контроль процесса. Травитель на основе лимонной кислоты дает хорошую поверхность и небольшой затрав под омический контакт порядка 0,25-0,35 мкм даже при сильном перетраве по времени. Перетрав необходим для 100% стравливания контактного слоя структуры. Варьируя соотношение указанных компонентов травителей и время травления, были получены солнечные элементы, обладающие минимальным коэффициентом отражения и, соответственно, максимальной плотностью фототока.

Осуществляют напыление антиотражающего покрытия 14 (см. фиг.9) методом вакуумно-термического испарения на установке - пост вакуумный универсальный ВУП-5М последовательным напылением слоев ZnS толщиной 0,045 мкм и MgF₂ толщиной 0,095 мкм в свободных от омических контактов местах (т.е. на светочувствительную область структуры 15, см. фиг.10, фиг.11) через окна в маске 16 (см. фиг.9), изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне структуры.

Пример 1

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей на основе многослойной полупроводниковой структуры GalnP/Ga(ln)As/Ge, выращенной на германиевой подложке р-типа. Процесс изготовления чипов осуществлен в несколько стадий. Проводили химическое травление тыльной стороны структуры на глубину 20 мкм, осуществляли напыление тыльной основы омического контакта толщиной 0,5 мкм на установке - пост вакуумный универсальный ВУП-5М последовательным напылением слоев сплава, содержащего серебро 95 масс.% и марганец 5 масс.%, никеля и золота. Проводили очистку фронтальной поверхности структуры на установке ионно-лучевого травления Rokappa IBE на глубину 0,005 мкм. Создавали маску фоторезиста на фронтальной поверхности структуры, проводили напыление основы омического контакта толщиной 0,2 мкм на фронтальную поверхность структуры на установке - пост вакуумный универсальный ВУП-5М последовательным напылением слоев сплава, содержащего золото 90 масс.% и германий 10 масс.%, никеля и золота. Проводили вжигание основы омических контактов при температуре 370°C в течение 10 с. Создавали маску фоторезиста на фронтальной поверхности структуры и проводили утолщение омических контактов путем электрохимического осаждения последовательно слоев золота, никеля и вновь золота общей толщиной 3,5 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществляли при температуре 75°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	40;
С6Н8О7	100;
вода	остальное

при рН 5.0.

Создавали маску фоторезиста на фронтальной поверхности структуры, закрывали тыльную сторону структуры химически стойким лаком, проводили разделительное химическое травление полупроводниковой структуры на глубину 15 мкм в две стадии: на первой стадии осуществляли травление полупроводниковой структуры до подложки германия в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K2Cr2O7	110;
НВr	110;
вода	остальное,

на второй стадии осуществляли травление подложки германия в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

Се(SO4)2*4Н2O	35;
H2SO4	4,5;
вода	остальное.

Проводили пассивацию боковой поверхности чипов нанесением слоя нитрида кремния на установке плазмохимического осаждения диэлектриков Rokappa PCVD. Осуществляли локальное химическое травление контактного слоя структуры в местах, свободных от омического контакта, в две стадии: на первой стадии в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

NH4OH	3;
H2O2	7;
вода	остальное,

на второй стадии в травителе, содержащем компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

лимонная кислота	570;
Н2O2	70;
вода	остальное.

Осуществляли напыление антиотражающего покрытия на установке - пост вакуумный универсальный ВУП-5М последовательным напылением слоев ZnS толщиной 0,045 мкм и MgF₂ толщиной 0,095 мкм в свободных от омических контактов местах через окна в маске, изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне структуры.

Пример 2

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанном в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,4 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°С в течение 60 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 1,6 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 60°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	20;
C6H8O7	50;
вода	остальное.

при рН 5.5.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 50 мкм.

Пример 3

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,2 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 370°C 60 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 1,6 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 75°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

К[Аu(СN)2]	20;
С6Н8О7	50;
вода	остальное

при рН 5.0.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 50 мкм.

Пример 4

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,1 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,2 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°С 10 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 3,5 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 60°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	20;
C6H8O7	50;
вода	остальное

при рН 5.5.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 15 мкм.

Пример 5

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,005 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,4 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 370°C 10 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 1,6 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 60°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	40;
C6H8O7	100;
вода	остальное

при рН 5.0.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 15 мкм.

Пример 6

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,005 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,4 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°C 60 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 3,5 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 75°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	20;
С6Н8О7	50;
вода	остальное

при рН 5.5.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 50 мкм.

Пример 7

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,01 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,3 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 365°C 30 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 2 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 70°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	30;
С6Н8О7	70;
вода	остальное

при рН 5.0.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 30 мкм.

Пример 8

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,05 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,2 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 370°C 30 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 2 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 60°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	40;
C6H8O7	90;
вода	остальное

при рН 5.0.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 20 мкм.

Пример 9

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,008 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,3 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 370°C 10 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 3,5 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 60°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

K[Au(CN)2]	20;
C6H8O7	50;
вода	остальное

при рН 5.5.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 30 мкм.

Пример 10

Были изготовлены чипы многослойных фотопреобразователей способом, описанным в примере 1, со следующими отличительными признаками: очистка фронтальной поверхности структуры проведена на глубину 0,005 мкм, толщина омического контакта, напыленного на фронтальную поверхность структуры, составила 0,4 мкм, вжигание омических контактов проведено при температуре 360°C 30 с, толщина омического контакта, осажденного электрохимическим способом, составила 2,5 мкм. Электрохимическое осаждение слоев золота осуществлено при температуре 75°C из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, масс.ч.:

К[Аu(СN)2]	30;
С6Н8О7	80;
вода	остальное

при рН 5.0.

Разделительное химическое травление полупроводниковой структуры проведено на глубину 50 мкм.

Результатом процесса изготовления чипов многослойных фотопреобразователей стало улучшение параметров фотопреобразователей, получение низкого омического сопротивления контактов порядка 10^-6 Ом/см², низкого коэффициента отражения порядка 1-2%, что приводит к получению максимального КПД преобразования солнечной энергии в электрическую.

1. Способ изготовления чипов многослойных фотопреобразователей на основе многослойной полупроводниковой структуры GaInP/Ga(In)As/Ge, выращенной на германиевой подложке, включающий нанесение омических контактов на тыльную и фронтальную поверхности структуры, разделение структуры на чипы методом химического травления, пассивацию боковой поверхности чипов диэлектриком, удаление части фронтального контактного слоя структуры методом химического травления и нанесение антиотражающего покрытия на фронтальную поверхность структуры, отличающийся тем, что после нанесения основы омического контакта на тыльную поверхность структуры проводят очистку фронтальной поверхности структуры методом ионно-лучевого травления на глубину 0,005-0,1 мкм, напыляют на фронтальную поверхность структуры основу омического контакта через маску фоторезиста, проводят вжигание основы омических контактов при температуре 360-370°С в течение 10-60 с, проводят утолщение основы омических контактов путем электрохимического осаждения через маску фоторезиста последовательно слоев золота, никеля и вновь золота, общей толщиной 1,6-3,5 мкм, проводят разделительное химическое травление структуры со стороны фронтальной поверхности на глубину 15-50 мкм через маску фоторезиста, упомянутую пассивацию проводят нанесением слоя нитрида кремния, затем проводят химическое травление контактного слоя структуры в местах свободных от омического контакта, после чего наносят антиотражающее покрытие в свободных от омических контактов местах через окна в маске.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что многослойную полупроводниковую структуру GaInP/Ga(In)As/Ge выращивают на германиевой подложке р-типа, а напыляемые основы омических контактов выполняют на тыльную поверхность структуры из последовательно наносимых слоя сплава, содержащего серебро 95 мас.% и марганец 5 мас.%, слоев никеля и золота, а на фронтальную поверхность структуры из последовательно расположенных слоя сплава, содержащего золото 90 мас.% и германий 10 мас.%, слоев никеля и золота, общей толщиной 0,2-0,4 мкм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электрохимическое осаждение слоев золота осуществляют при температуре 60-75°С из электролита, содержащего компоненты при следующем их соотношении, мас.ч.:

K[Au(CN)2]	20-40
С6Н8О7	50-100
вода	остальное,

при рН 5,5-5,0.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что антиотражающее покрытие наносят последовательным напылением слоев ZnS толщиной 0,045 мкм и MgF₂ толщиной 0,095 мкм в свободных от омических контактов местах через окна в маске, изготовленной из магнитного материала и закрепляемой на фронтальной поверхности структуры с помощью магнита, располагаемого на тыльной стороне структуры.