多重量子井戸成長時のガス切り替えシーケンスとルミネッセンスの相関

摘要

太陽電池の発光効率と開放電圧の間には、相関関係があることが知られている[1]。歪み補償多重量子井戸(Strain Balanced-Multi Quantum Well;SB-MQW)太陽電池の場合、バルクGaAsセルと比較すると、MQW でのキャリア閉じ込め効果により、外部発光効率が高くなることが示されている[2]。そのため、MQWの結晶成長において、ヘテロ界面の結晶欠陥を低減し発光効率を向上することは、高効率な太陽電池を作製する上で重要である。本研究では、図1に示すダブルヘテロ構造をMOCVDで作製し、フォトルミネッセンス(PL)測定を用いて、MQWの評価を行った。その際、図2のように、InGaAs層成長の前後で、GaAs層の成長時間(t1, t2)を設け、それぞれ独立に変化させた。PLの測定結果を図3及び図4に示す。なお、リファレンスでは、t1=t2=0である。これらの結果から，t1により導入されるGaAs中間層により発光が強くなること，t2によりInGaAs層からキャリーオーバーされたInが追加のInGaAs層を形成し，その後GaAs中間層が形成されて発光が強くなることが示唆された．