专利名称：p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构及其制作方法
技术领域：
本发明涉及无机光电技术领域，具体涉及一种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构及其制作方法。本发明采用新型In,Ga卜，三元合金半导体材料，利用InGaN量子点结构的独特优点，有望为揭开人类高效利用太阳能的新篇章打下基础。
背景技术：
太阳能电池是将太阳辐照的光能直接转换为电能的器件。太阳能电池用来向负载，如电灯、电视和计算机等提供电能。在实际应用中还涉及电能储存装置，这样才能在没有阳光照射的情况下对负载持续不断地提供电能。太阳能电池在光照的情况下会产生光生电压。在外电路开路的情况下光生电压为开路电压V。"在外电路短路下得到的电流为短路电流Isc。在有负载的情况下，太阳能电池的输出功率等于负载上的电压降和通过负载的电流的乘积，它是小于开路电压和短路电流的乘积的。定义太阳能电池的最大输出功率与V。c^的比值为填充因子。 随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，太阳能作为理想的可再生能源受到了许多国家的重视，开展太阳能电池研究、发展光伏发电产业对国家能源的可持续发展具有非常重要的意义。目前，太阳能电池的发展和利用当中所碰到的一个主要问题就是光电转换效率较低，太阳电池的性价比不高，尚且不能满足大规模民用的需求。目前，已商用化的太阳能电池主要分为单晶硅、多晶硅、非晶硅和CdTe等薄膜电池。其中，单晶硅和多晶硅电池占了大约90%的市场份额，然而，它们的光电转换效率不高，商用单晶硅电池的转化效率约为16%到20%，多晶硅电池约为14%到16%。另夕卜，由于硅材料本身性质的限制，硅电池的光电转换效率很难再有较大的提高。所以，开发高光电转换效率的新型太阳能电池显得尤为重要。 近些年来，国际上提出了很多新型高效太阳电池的概念(也称为第三代高效太阳电池)，并有很多科研单位进行了基础性研究。这些新型电池主要包括量子阱电池、多能带电池、热载流子电池和量子点电池等。量子点结构本身的很多优点使其在新型电池的研究中得到了广泛的重视，除了可以在应用于量子点电池之外，还可以在多能带电池和热载流子电池等新型电池中起到关键作用。通过在p-i-n型太阳电池的i层中引入量子点超晶格结构，由于微带效应，可以形成多能带电池，从而有效利用不同波段的太阳光，提高电池转换效率。其中，最简单的就是量子点中间带隙电池，根据理论预测，其极限效率高达63.2%(A. L卿e and A. Marti， Phys. Rev. Lett, 78， (1997)5014)。 同时，随着人们对III族氮化物材料的研究越来越深入，人们发现InN的禁带宽度应该在0. 7eV左右(J. Wu， et al. Appl. Phys. Lett. 80 (2002) 4741.)，而不是原先大家所接受的1. 9eV。这一发现表明，InGaN合金材料的带宽在0. 7eV到3. 4eV之间连续可调，这样的带宽所对应的可吸收光子的能量几乎覆盖了太阳光谱的所有范围。因此，InGaN合金可以作为一种新型的光伏材料在新型高效太阳电池中被有效利用。 另夕卜，国际上已经有人在研究InAs/GaAs量子点太阳电池(A. Marti， Thin SolidFilms, 511-512， (2006) 638-644)，然而由于GaAs作为势垒层带宽只有1. 4eV，并不是量子点中间带隙太阳电池的理想势垒带宽(一个标准太阳下为2. 36eV)，所以其电池特性并不理想，并没有完全展现出量子点电池的优势所在。本项目中使用带宽可调的InGaN合金来制作量子点电池，势垒选择In。.2sGa。.72N材料时，带宽可以精确做到2. 36eV，并且因为InN量子点的带宽约为0. 7eV左右，通过合理调节量子点的结构可以达到量子点中间带隙太阳电池所需要的理想中间带宽0. 9eV。因此，将InGaN合金材料和量子点电池相结合制作InGaN量子点太阳电池可以展现量子点结构应用于太阳电池的巨大优势，充分发挥新型高效量子点太阳能电池的真正潜力。 综上所述，p-i-n型InGaN量子点太阳能电池充分结合铟镓氮材料和量子点太阳能电池的特点，可以有效利用不同波段的光子能量，具有转换效率高，功率/面积比大等优点，使得人们研究和利用真正的高效太阳能电池成为可能。
发明内容
( — )要解决的技术问题 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结
构及其制作方法，使得人们研究和利用真正的高效太阳能电池成为可能。 (二)技术方案 为达到上述目的，本发明提供了一种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，该结构包括 —衬底； —低温氮化镓成核层，该低温氮化镓成核层制作在衬底之上，该低温氮化镓成核层用于增加衬底表面的成核密度； —非有意掺杂氮化镓缓冲层，该非有意掺杂氮化镓缓冲层制作在低温氮化镓成核
层之上，该非有意掺杂氮化镓缓冲层用于减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量； — n型掺杂InxGai—XN层，该n型掺杂In,Ga卜XN层制作在非有意掺杂氮化镓缓冲层
之上，该n型掺杂InxGai—XN层是InGaN量子点太阳电池的一部分； —非掺杂i层IriyGa卜yN量子点结构，该非掺杂i层1 Ga卜yN量子点结构层制作在n型掺杂InxGai—XN层之上，该非掺杂i层1 Ga卜yN量子点结构是InGaN量子点太阳电池的一部分； —p型掺杂InxGai—，层，该p型掺杂InxGai—，层制作在非掺杂i层1 Ga卜yN量子
点结构层之上，该P型掺杂InxGai—XN层是InGaN量子点太阳电池的一部分。 上述方案中，所述衬底是蓝宝石衬底，或是碳化硅衬底，或是硅衬底。 上述方案中，所述低温氮化镓成核层的厚度为0. 01 0. 05 m，优选范围为
0. 01 0. 03iim。 上述方案中，所述非有意掺杂氮化镓缓冲层的厚度为1. 00 2. OOym，优选范围为1. 50 2. OOiim。 上述方案中，所述n型掺杂InxGai—，层的厚度为0. 15 0.4iim，优选范围为0. 20 0. 25iim。 上述方案中，所述非掺杂i层InyGai—yN量子点结构，每层量子点的厚度为0. 01
50. 02ii m，量子点周期数为5 20个，i层总厚度为0. 1 0. 3 y m，优选范围为0. 20 0. 25iim。 上述方案中，所述p型掺杂InxGai—，层的厚度为0. 10 0. 20 y m，优选范围为0. 10 0. 15iim。 为达到上述目的，本发明还提供了一种制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，该方法包括
步骤1 :选择一衬底； 步骤2 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在选择的衬底上生长一层低温氮化镓成核层； 步骤3 :采用金属有机物化学气相沉积技术，改变衬底温度，在低温氮化镓成核层上生长非有意掺杂氮化镓缓冲层； 步骤4 :采用金属有机物化学气相沉积技术，改变生长条件，在非有意掺杂氮化镓缓冲层上生长硅掺杂的n型掺杂In,Ga卜XN层； 步骤5 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在n型掺杂InxGai—XN层上生长非掺杂i层InyGai—yN量子点结构； 步骤6 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在非掺杂i层InyGai—yN量子点结构上生长镁掺杂的P型掺杂InxGai—XN层。 上述方案中，步骤1中所述衬底是蓝宝石衬底，或是碳化硅衬底，或是硅衬底。
上述方案中，步骤2中所述低温氮化镓成核层的生长温度为450 65(TC，优选范围为500 60(TC;该低温氮化镓成核层的生长压力为13. 33 26. 67kPa ;该低温氮化镓成核层的生长厚度为0. 01 0. 05 ii m，优选范围为0. 01 0. 03 ii m ;该低温氮化镓成核层用于增加衬底表面的成核密度。 上述方案中，步骤3中所述非有意掺杂氮化镓缓冲层的生长温度为900 IIO(TC，优选范围为1000 IIO(TC;生长压力为13. 33 26. 67kPa ;该非有意掺杂氮化镓缓冲层的生长厚度为1. 00 2. 00 ii m，优选范围为1. 50 2. 00 ii m ;该非有意掺杂氮化镓缓冲层用于减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量。 上述方案中，步骤4中所述n型掺杂InxGai—，层的生长温度为700 IIO(TC，优选范围为800 IIO(TC ;该n型掺杂InxGai—，层生长压力为13. 33 26. 67kPa ;电子浓度为0. 5X1018/cm3 5Xl(^7cm3，优选范围为0. 5X1018/cm3 lX1018/cm3 ;该n型掺杂InxGai—XN层中0《x《0. 3，优选范围为0. 1《x《0. 3，生长厚度为0. 15 0. 4 y m，优选范围为0. 20 0. 25 ii m，该n型掺杂InxGai—XN层是InGaN量子点太阳电池的一部分。
上述方案中，步骤5中所述非掺杂i层IriyGa卜yN量子点结构的生长温度为500 70(TC，优选范围为500 600°C ;该非掺杂i层InyGai—yN量子点结构生长压力为13. 33 26. 67kPa ;该非掺杂i层InyGai—yN量子点结构中势垒层材料为低温InxGai—XN，每层量子点的厚度为0. 01 0. 02iim，优选范围为0. 01 0. 015iim，0. 7《y《1，优选范围为0.9《y《1，量子点周期数为5 20，优选范围为10 20， i层总厚度为0. 1 0. 3 y m，优选范围为0. 20 0. 25iim，该量子点结构是InGaN量子点太阳电池的一部分。
上述方案中，步骤6中所述p型掺杂InxGai—，层的生长温度为700 IIO(TC，优选范围为800 IIO(TC ;该p型掺杂InxGai—，层的生长压力为13. 33 26. 67kPa ;空穴浓度
6为1 X 1017/cm3 9X 1017/0113，优选范围为1 X 1017/cm3 5X 1017/cm3 ;该p型掺杂InxGai—XN 层中0《x《0. 3，优选范围为0. 1《x《0. 3，生长厚度为0. 10 0. 20 ii m，优选范围为 0. 10 0. 15 ii m，该p型掺杂层是InGaN量子点太阳电池的一部分。
(三)有益效果 本发明提供的这种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构及其制作方法，采用 InxGai—，合金材料和量子点结构，利用该合金带宽可调节的优点，结合量子点超晶格结构 的优势，通过严格控制生长条件，得到高质量的以InyGai—yN量子点为i层和InxGai—，为势 垒层的p-i-n结构材料，从而可在理论上达到63%的极限转换效率。 另外，本发明提供的这种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构及其制作方法，降 低了工艺难度，获得了高质量的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构材料，同时提高了材 料的晶体质量和材料的表面平整度，并通过调整适宜的工艺参数、选择有效的掺杂浓度最 大限度的避免了由于重掺杂所带来的一系列工艺问题如掺杂剂的扩散等。该材料结构可更 有效地提高太阳能电池的光电转换效率，因此，本发明可显著改善和提高量子点太阳能电 池的性能。
图1是本发明提供的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的结构示意图；
图2是本发明提供的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。 本发明的关键在于结合铟镓氮(InxGai—XN)三元合金材料和量子点结构的独特优 点，通过严格控制生长条件，如生长温度、生长压强和生长厚度，得到高质量的以InyGai—yN 量子点为i层和InxGai—XN为势垒层的p-i-n结构，从而可在理论上达到63%的极限转换效率。 本发明采用新型In,Ga卜,N三元合金半导体材料，其结构和制作方法可应用于 InxGai—XN系量子点高效太阳能电池的制造。 请参阅图1所示，本发明包括一种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其中包 括 —衬底IO，该衬底10可以为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底，也可以为适合 p-i-n型InGaN量子点太阳能电池材料外延的其他衬底。 —低温氮化镓成核层20，该低温氮化镓成核层20制作在衬底IO之上，生长厚度为 0. 01 0. 05 ii m，优选范围为0. 01 0. 03 ii m，该成核层可以增加衬底表面的成核密度。
—非有意掺杂氮化镓缓冲层30，该非有意掺杂氮化镓缓冲层30制作在低温氮化 镓成核层20之上，生长厚度为1. 00 2. 00 ii m，优选范围为1. 50 2. 00 y m，该缓冲层可 以减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量。 — n型掺杂InxGai—XN层40，该n型掺杂In,Ga卜XN层40制作在非有意掺杂氮化镓 缓冲层30之上，生长厚度为0. 15 0. 4 ii m，优选范围为0. 20 0. 25 y m，该n型掺杂层是InGaN量子点太阳电池的一部分。 —非掺杂i层InyGai—yN量子点结构50，该非掺杂i层1 Ga卜yN量子点结构50制作 在n型掺杂InxGai—，层40之上，其中势垒层材料为低温In,Ga卜XN，每层量子点的生长厚度 为0. 01 0. 02ii m，优选范围为0. 01 0. 015ii m，O. 7《y《l，优选范围为0. 9《y《1， 量子点周期数为5 20，优选范围为10 20， i层总厚度为0. 1 0. 3 m，优选范围为 0. 20 0. 25 ii m，该量子点结构是InGaN量子点太阳电池的一部分。 — p型掺杂InxGai—，层60，该p型掺杂In,Ga卜，层60制作在非掺杂i层InyGai—yN 量子点结构50之上，生长厚度为0. 10 0. 20 ii m，优选范围为0. 10 0. 15 y m，该p型掺
杂层是InGaN量子点太阳电池的一部分。 请再参阅图l，本发明提供了一种制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构方
法，该方法包括但不局限于金属有机物化学气相沉积技术、分子束外延技术和气相外延技
术，优先采用金属有机物化学气相沉积技术，该方法具体包括以下步骤 步骤1 :选择一衬底10，该衬底10可以为蓝宝石衬底、碳化硅衬底或硅衬底，也可
以为适合P-i-n型InGaN量子点太阳能电池材料外延的其他衬底。 步骤2 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在衬底10上生长低温氮化镓成核层 20，生长温度为450 65(TC，优选范围为500 600°C ;该低温氮化镓成核层的生长压力 为13. 33 26. 67kPa ;该低温氮化镓成核层的生长厚度为0. 01 0. 05 y m，优选范围为 0. 01 0. 03 ii m ;该低温氮化镓成核层用于增加衬底表面的成核密度。
步骤3 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在低温氮化镓成核层20上生长非有 意掺杂氮化镓缓冲层30，生长温度为900 IIO(TC，优选范围为1000 IIO(TC ;生长压力 为13. 33 26. 67kPa ;该非有意掺杂氮化镓缓冲层的生长厚度为1. 00 2. OOiim，优选范 围为1. 50 2. OOym ;该非有意掺杂氮化镓缓冲层用于减少外延层的缺陷密度，提高晶体 质量。 步骤4 :采用金属有机物化学气相沉积技术，改变生长条件，在非有意掺杂氮化镓 缓冲层30上生长硅掺杂的n型掺杂InxGai—XN层40 ;该n型掺杂InxGai—XN层的生长温度 为700 IIO(TC，优选范围为800 IIO(TC ;该n型掺杂InxGai—XN层生长压力为13. 33 26. 67kPa ;电子浓度为0. 5 X 1018/cm3 5 X 1018/cm3，优选范围为0. 5 X 1018/cm3 1 X 1018/ cm3 ;该n型掺杂InxGai—，层中0《x《0. 3，优选范围为0. 1《x《0. 3，生长厚度为0. 15 0. 4 ii m，优选范围为0. 20 0. 25 ii m，该n型掺杂In,Ga卜XN层是InGaN量子点太阳电池的 一部分。 步骤5 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在n型掺杂InxGai—XN层40上生长 非掺杂i层InyGai—yN量子点结构50 ;该非掺杂i层InyGai—yN量子点结构的生长温度为 500 70(TC，优选范围为500 600°C ;该非掺杂i层InyGai—yN量子点结构生长压力为 13. 33 26. 67kPa ;该非掺杂i层InyGai—yN量子点结构中势垒层材料为低温In,Ga卜XN，每层 量子点的厚度为0. 01 0. 02ii m，优选范围为0. 01 0. 015ii m，O. 7《y《l，优选范围为 0. 9《y《1，量子点周期数为5 20，优选范围为10 20， i层总厚度为0. 1 0. 3 y m， 优选范围为0. 20 0. 25iim，该量子点结构是InGaN量子点太阳电池的一部分。
步骤6 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在非掺杂i层InyGai—yN量子点结 构50上生长镁掺杂的p型掺杂InxGai—XN层60 ;该p型掺杂InxGai—XN层的生长温度为
8700 110(TC，优选范围为800 IIO(TC ;该p型掺杂In,Ga卜XN层的生长压力为13. 33 26. 67kPa ;空穴浓度为lX1017/cm3 9 X 1017/cm3，优选范围为lX1017/cm3 5X1017/cm3 ; 该P型掺杂InxGai—XN层中0《x《0. 3，优选范围为0. 1《x《0. 3，生长厚度为0. 10 0. 20 ii m，优选范围为0. 10 0. 15 ii m，该p型掺杂层是InGaN量子点太阳电池的一部分。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。
权利要求
一种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，该结构包括一衬底；一低温氮化镓成核层，该低温氮化镓成核层制作在衬底之上，该低温氮化镓成核层用于增加衬底表面的成核密度；一非有意掺杂氮化镓缓冲层，该非有意掺杂氮化镓缓冲层制作在低温氮化镓成核层之上，该非有意掺杂氮化镓缓冲层用于减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量；一n型掺杂InxGa1-xN层，该n型掺杂InxGa1-xN层制作在非有意掺杂氮化镓缓冲层之上，该n型掺杂InxGa1-xN层是InGaN量子点太阳电池的一部分；一非掺杂i层InyGa1-yN量子点结构，该非掺杂i层InyGa1-yN量子点结构层制作在n型掺杂InxGa1-xN层之上，该非掺杂i层InyGa1-yN量子点结构是InGaN量子点太阳电池的一部分；一p型掺杂InxGa1-xN层，该p型掺杂InxGa1-xN层制作在非掺杂i层InyGa1-yN量子点结构层之上，该p型掺杂InxGa1-xN层是InGaN量子点太阳电池的一部分。
2. 根据权利要求书l所述的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，所述衬底是蓝宝石衬底，或是碳化硅衬底，或是硅衬底。
3. 根据权利要求书l所述的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，所述低温氮化镓成核层的厚度为0. 01 0. 05 ii m。
4. 根据权利要求书l所述的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，所述非有意掺杂氮化镓缓冲层的厚度为1. 00 2. 00 m。
5. 根据权利要求1所述的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，所述n型掺杂InxGai—XN层的厚度为0. 15 0. 4 ii m。
6. 根据权利要求1所述的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，所述非掺杂i层InyGai—yN量子点结构，每层量子点的厚度为0. 01 0. 02 m，量子点周期数为5 20个，i层总厚度为0. 1 0. 3 ii m。
7. 根据权利要求1所述的p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构，其特征在于，所述p型掺杂InxGai—XN层的厚度为0. 10 0. 20 ii m。
8. —种制作P-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，该方法包括步骤1 :选择一衬底；步骤2 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在选择的衬底上生长一层低温氮化镓成核层；步骤3 :采用金属有机物化学气相沉积技术，改变衬底温度，在低温氮化镓成核层上生长非有意掺杂氮化镓缓冲层；步骤4 :采用金属有机物化学气相沉积技术，改变生长条件，在非有意掺杂氮化镓缓冲层上生长硅掺杂的n型掺杂InxGai—XN层；步骤5 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在n型掺杂InxGai—XN层上生长非掺杂i层InyGai—yN量子点结构；步骤6 :采用金属有机物化学气相沉积技术，在非掺杂i层InyGai—yN量子点结构上生长镁掺杂的P型掺杂InxGai—XN层。
9. 根据权利要求8所述的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，步骤1中所述衬底是蓝宝石衬底，或是碳化硅衬底，或是硅衬底。
10. 根据权利要求8所述的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，步骤2中所述低温氮化镓成核层的生长温度为450 650°C ;该低温氮化镓成核层的生长压力为13. 33 26. 67kPa ;该低温氮化镓成核层的生长厚度为0. 01 0. 05 y m ;该低温氮化镓成核层用于增加衬底表面的成核密度。
11. 根据权利要求8所述的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，步骤3中所述非有意掺杂氮化镓缓冲层的生长温度为900 IIO(TC ;生长压力为13. 33 26. 67kPa ;该非有意掺杂氮化镓缓冲层的生长厚度为1. 00 2. 00 y m ;该非有意掺杂氮化镓缓冲层用于减少外延层的缺陷密度，提高晶体质量。
12. 根据权利要求8所述的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，步骤4中所述n型掺杂InxGai—XN层的生长温度为700 IIO(TC ;该n型掺杂InxGai—XN层生长压力为13. 33 26. 67kPa ;电子浓度为0. 5X 1018/cm3 5X 1018/cm3 ;该n型掺杂InxGai—"层中0《x《0. 3，生长厚度为0. 15 0. 4iim ;该n型掺杂InxGai—，层是InGaN量子点太阳电池的一部分。
13. 根据权利要求8所述的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，步骤5中所述非掺杂i层Ir^Ga1—yN量子点结构的生长温度为500 70(TC;该非掺杂i层InyGa1—，量子点结构生长压力为13. 33 26. 67kPa ;该非掺杂i层InyGai—yN量子点结构中势垒层材料为低温InxGai—XN，每层量子点的厚度为0. 01 0. 02 ii m， 0. 7《y《1，量子点周期数为5 20， i层总厚度为0. 1 0. 3 ii m ;该量子点结构是InGaN量子点太阳电池的一部分。
14. 根据权利要求8所述的制作p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构的方法，其特征在于，步骤6中所述p型掺杂InxGai—XN层的生长温度为700 IIO(TC ;该p型掺杂InxGai—XN层的生长压力为13. 33 26. 67kPa ;空穴浓度为IX 1017/cm3 9X 1017/cm3 ;该p型掺杂InxGai—XN层中0《x《0. 3，生长厚度为0. 10 0. 20 y m ;该p型掺杂层是InGaN量子点太阳电池的一部分。
全文摘要
本发明涉及无机光电技术领域，公开了一种p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构及其制作方法，该p-i-n型InGaN量子点太阳能电池结构包括衬底、低温氮化镓成核层、非有意掺杂氮化镓缓冲层、n型掺杂InxGa1-xN层、非掺杂i层InyGa1-yN量子点结构和p型掺杂InxGa1-xN层。本发明采用InxGa1-xN三元合金材料和量子点结构，利用该合金带宽可调节的优点，结合量子点超晶格结构的优势，通过严格控制生长条件，得到高质量的以InyGa1-yN量子点为i层和InxGa1-xN为势垒层的p-i-n结构材料，从而可在理论上达到63％的极限转换效率。
文档编号H01L31/075GK101752444SQ20081024035
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者冉军学, 张小宾, 李晋闽, 杨翠柏, 王晓亮, 王翠梅, 肖红领 申请人:中国科学院半导体研究所