Конструкция многопереходного фотоэлектрического преобразователя с вертикально-ориентированной столбчатой структурой на основе интеграции полупроводниковых соединений и кристаллического кремния и способ его изготовления

1. Конструкция многопереходного фотоэлектрического преобразователя с вертикально-ориентированной столбчатой структурой, отличающаяся тем, что на поверхности пластины кристаллического кремния рельефа из периодической вертикально-ориентированной столбчатой структуры с волокнами диаметром 0,1-2,5 мкм и высотой 0,5-10 мкм, находящимися на расстоянии друг от друга не меньшем, чем две суммарные толщины всех последующих осажденных на волокна слоев, на поверхности периодической вертикально-ориентированной столбчатой структуры нанесены полупроводниковые слои твердых растворов на основе соединений А3В5 для формирования нижнего перехода на основе кристаллического кремния и формирования одного или нескольких верхних р-n или p-i-n переходов фотоэлектрического преобразователя.
2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что используются слои кристаллического кремния толщиной 2-20 мкм сформированные на несущей подложке, в том числе гибкой.
3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что нанесение полупроводниковых слоев А3В5 осуществляется с помощью метода молекулярно-пучковой эпитаксии.
4. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что на поверхности периодической вертикально-ориентированной столбчатой структуры нанесены полупроводниковые слои твердых растворов на основе соединений a-SiC:H методом плазмохимического осаждения.
6
4
2
5. Способ изготовления периодической вертикально-ориентированной столбчатой структуры, отличающийся тем, что происходит нанесение методом центрифугирования из коллоидного раствора сфер одного монослоя полимерных сфер диаметром от 0,1 до 5 мкм, последующее плазмохимическое травление на глубину от 0,5 до 10 мкм, удаление полимерных сфер, химическую обработку поверхности и нанесение полупроводниковых слоев твердых растворов на основе соединений А3В5, плазмохимическое травление проводится во фторсодержащей среде с использованием гексафторида серы (SF) или тетрафторида углерода (CF) при температуре подложек от -40 до 20°С, удельной мощности плазмы 0,1-2,5 Вт/см, и давлении 2-30 мТорр, удаление полимерных сфер осуществляют с помощью химической обработки в полярном органическом растворителе (например хлороформ) при комнатной температуре или кипячении, обработка поверхности кремния заключается в жидкостном химическом стравливании 5-50 нм кремния в растворе гидроксида тетраметиламмония (0,5-2%) при комнатной температуре в течение 10-30 минут, последующей промывке в деионизованной воде и удалении оксида кремния с поверхности с использованием 3-10% раствора плавиковой кислоты, нанесение полупроводниковых слоев A3B5 осуществляется с помощью метода газофазного осаждения из металлорганических соединений, включая атомно-слоевое плазмохимическое осаждение.
2
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что удаление полимерных сфер осуществляют с использованием кислородной плазмы при давлении 2-30 мТорр, удельной мощности плазмы 0,1-2,5 Вт/см, температура образцов поддерживается такой же как и температура процесса травления кремния.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что нанесение полупроводниковых слоев А3В5 осуществляется с помощью метода молекулярно-пучковой эпитаксии.
8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что на поверхности периодической вертикально-ориентированной столбчатой структуры нанесены полупроводниковые слои твердых растворов на основе соединений a-SiC:H методом плазмохимического осаждения.