III-V族量子ドットデバイスの欠陥評価

宇宙用多接合太陽電池の耐放射線性強化のために

抄録

InGaPトップ層，GaAsミドル層，Geボトム層からなる宇宙用3接合太陽電池の耐放射線性を強化するために，GaAsミドル層にInAs量子ドット層（QD）を導入するというアイデアが提案されている．これを実現するためには，量子構造を有する半導体デバイスの電気特性に対し，照射欠陥が及ぼす影響を明らかにする必要がある．そこで，欠陥評価用に設計したInAs QD層を10層もつGaAs p⁺n接合ダイオードに対して，高エネルギー陽子線を照射し，生成する欠陥準位の詳細をDLTSによって調べた．その結果，InAs QD層を導入しても欠陥準位の挙動に大きな変化は見られず，同等の耐放射線性が期待できることがわかった．また，GaAs中のEL2トラップ密度が高いことや，QD層起因の欠陥準位がデバイスの初期特性に影響を及ぼしていることが示唆された．