用于光伏应用的 MBE 生长 CdTe 基异质结中的结构缺陷
材料科学
2025-01-27 v1
摘要
通过透射电子显微镜（TEM）和深能级瞬态谱（DLTS）研究了为光伏应用设计的 p-ZnTe/i-CdTe/n-CdTe 单晶异质结中的结构缺陷。利用高分辨 X 射线衍射测定了通过分子束外延技术在两种不同衬底 GaAs 和 CdTe 上生长的异质结中非掺杂 CdTe 吸收层的晶格参数与失配应变。异质结的横截面 TEM 成像显示了在晶格失配的 CdTe/GaAs 和 ZnTe/CdTe 界面处存在致密的失配位错网络，以及大量穿线位错和层错。DLTS 测量在生长于 GaAs 衬底上的异质结中揭示了五个深能级陷阱，而在生长于 CdTe 上的异质结中仅发现其中三个。其中一个表现出载流子指数俘获动力学的陷阱，已被确定为与 CdTe 吸收层中 Cd 空位的双受主能级相关。所有其他陷阱因其对数俘获动力学而被归因于扩展缺陷（推测为位错）的电子态。其中两个显示出最大俘获截面值和类带电子态特征的陷阱，被归因为位错的核心态。我们认为它们很可能 responsible for 降低了光生载流子的寿命，从而导致基于类似生长异质结的太阳能电池能量转换效率低下。
引用
@article{arxiv.1912.11280,
title = {Structural defects in MBE-grown CdTe-based heterojunctions for photovoltaic applications},
author = {Karolina Wichrowska and Tadeusz Wosinski and Jaroslaw Z. Domagala and Slawomir Kret and Sergij Chusnutdinow and Grzegorz Karczewski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11280},
year = {2025}
}