This study focuses on the relationship among defects, annealing temperatures, and solar cell properties in the molecular beam epitaxy-grown GaInNAsSb solar cells. Samples with an n-i-p double heterostructure were annealed at various temperatures from 650 to 850 °C, and the dynamics of deep-level defects were analyzed. A significant improvement was obtained between 750 and 800 °C due to suppression of both the traps and the nonradiative recombination centers. They were distinguished using the DC bias dependence of admittance spectra and were reconfirmed from the electroluminescence and quantum efficiency spectroscopy studies.
REFERENCES
1.
D. J.
Friedman
, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci.
14
, 131
(2010
). 2.
M.
Kondow
, K.
Uomi
, A.
Niwa
, T.
Kitatani
, S.
Watahiki
, and Y.
Yazawa
, Jpn. J. Appl. Phys.
35
, 1273
(1996
). 3.
D. J.
Friedman
, J. F.
Geisz
, S. R.
Kurtz
, and J. M.
Olson
, J. Cryst. Growth
195
, 409
(1998
). 4.
W.
Shan
, W.
Walukiewicz
, J. W.
Ager
III, E. E.
Haller
, J. F.
Geisz
, D. J.
Friedman
, J. M.
Olson
, and S. R.
Kurtz
, Phys. Rev. Lett.
82
, 1221
(1999
). 5.
J.
Wu
, W.
Walukiewicz
, and E. E.
Haller
, Phys. Rev. B
65
, 233210
(2002
). 6.
S. R.
Kurtz
, A. A.
Allerman
, C. H.
Seager
, R. M.
Sieg
, and E. D.
Jones
, Appl. Phys. Lett.
77
, 400
(2000
). 7.
A. J.
Ptak
, S. W.
Johnston
, S.
Kurtz
, D. J.
Friedman
, and W. K.
Metzger
, J. Cryst. Growth
251
, 392
(2003
). 8.
T.
Matsuura
, T.
Miyamoto
, S.
Makino
, M.
Ohta
, Y.
Matsui
, and F.
Koyama
, Jpn. J. Appl. Phys.
43
, L433
(2004
). 9.
N.
Miyashita
, Y.
Shimizu
, and Y.
Okada
, J. Appl. Phys.
102
, 044904
(2007
). 10.
S. R.
Bank
, H. B.
Yuen
, H.
Bae
, M. A.
Wistey
, A.
Moto
, and J. S.
Harris
, Appl. Phys. Lett.
88
, 241923
(2006
). 11.
Y.
Shimizu
, N.
Miyashita
, Y.
Mura
, A.
Uedono
, and Y.
Okada
, J. Cryst. Growth
301–302
, 579
(2007
). 12.
A. J.
Ptak
, D. J.
Friedman
, and S.
Kurtz
, J. Vac. Sci. Technol. B
25
, 955
(2007
). 13.
V.
Polojärvi
, A.
Aho
, A.
Tukiainen
, M.
Raappana
, T.
Aho
, A.
Schramm
, and M.
Guina
, Sol. Energy Mater. Sol. Cells
149
, 213
(2016
). 14.
S. R.
Kurtz
, A. A.
Allerman
, E. D.
Jones
, J. M.
Gee
, J. J.
Banas
, and B. E.
Hammons
, Appl. Phys. Lett.
74
, 729
(1999
).15.
S. G.
Spruytte
, C. W.
Coldren
, J. S.
Harris
, W.
Wampler
, P.
Krispin
, K.
Ploog
, and M. C.
Larson
, J. Appl. Phys.
89
, 4401
(2001
). 16.
W. K.
Loke
, S. F.
Yoon
, S. Z.
Wang
, T. K.
Ng
, and W. J.
Fan
, J. Appl. Phys.
91
, 4900
(2002
). 17.
K.
Voltz
, D.
Lackner
, I.
Nemeth
, B.
Kunert
, W.
Stolz
, C.
Baur
, F.
dimroth
, and A. W.
Bett
, J. Cryst. Growth
310
, 2222
(2008
). 18.
X.
Yang
, J. B.
Héroux
, L. F.
Mei
, and W. I.
Wang
, Appl. Phys. Lett.
78
, 4068
(2001
). 19.
J. A.
Gupta
, G. I.
Sproule
, X.
Wu
, and Z. R.
Wasilewski
, J. Cryst. Growth
291
, 86
(2006
). 20.
D. B.
Jackrel
, S. R.
Bank
, H. B.
Yuen
, M. A.
Wistey
, J. S.
Harris
, A. J.
Ptak
, S. W.
Johnston
, D. J.
Friedman
, and S. R.
Kurtz
, J. Appl. Phys.
101
, 114916
(2007
). 21.
R.
Oshima
, J. Y.
Huang
, N.
Miyashita
, K.
Matsubara
, Y.
Okada
, and F. A.
Ponce
, Appl. Phys. Lett.
99
, 191907
(2011
). 22.
N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, and Y.
Okada
, Sol. Energy Mater. Sol. Cells
111
, 127
(2013
). 23.
M. M.
Islam
, N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, T.
Sakurai
, K.
Akimoto
, and Y.
Okada
, Appl. Phys. Lett.
105
, 112103
(2014
). 24.
N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, and Y.
Okada
, Prog. Photovoltaics
24
, 28
(2016
). 25.
N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, and Y.
Okada
, Phys. Status Solidi A
214
, 1600586
(2017
). 26.
Y.
He
, N.
Miyashita
, and Y.
Okada
, Jpn. J. Appl. Phys.
57
, 08RD11
(2018
). 27.
G. I.
Roberts
and C. R.
Crowell
, J. Appl. Phys.
41
, 1767
(1970
). 28.
D. L.
Losee
, J. Appl. Phys.
46
, 2204
(1975
). 29.
M. M.
Islam
, N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, T.
Sakurai
, K.
Akimoto
, and Y.
Okada
, J. Cryst. Growth
378
, 57
(2013
). 30.
M. M.
Islam
, N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, and Y.
Okada
, Appl. Phys. Lett.
102
, 074104
(2013
). 31.
N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, and Y.
Okada
, in Proceedings of the 31st European Photovoltaic Solar Energy Conference
(EU PVSEC, 2015)
, p. 1461
.32.
J. L.
Pautrat
, B.
Katircioglu
, N.
Magnea
, D.
Bensahel
, J. C.
Pfister
, and L.
Revoil
, Solid State Electron.
23
, 1159
(1980
). 33.
T.
Walter
, R.
Herberholz
, C.
Müller
, and H. W.
Schock
, J. Appl. Phys.
80
, 4411
(1996
). 34.
W.
Li
, M.
Pessa
, and J.
Likonen
, Appl. Phys. Lett.
78
, 2864
(2001
). 35.
P.
Krispin
, V.
Gambin
, J. S.
Harris
, and K. H.
Ploog
, J. Appl. Phys.
93
, 6095
(2003
). 36.
F.
Ishikawa
, S.
Fuyuno
, K.
Higashi
, M.
Kondow
, M.
Machida
, H.
Oji
, J.-Y.
Son
, A.
Trampert
, K.
Umeno
, Y.
Furukawa
, and A.
Wakahara
, Appl. Phys. Lett.
98
, 121915
(2011
). 37.
38.
M. C.
López-Escalante
, B.
Ściana
, W.
Dawidowski
, K.
Bielak
, and M.
Gabás
, Appl. Surf. Sci.
433
, 1
(2018
). 39.
D.
Pons
and J. C.
Bourgoin
, J. Phys. C Solid State Phys.
18
, 3839
(1985
). 40.
J. V.
Li
, X.
Li
, D. S.
Albin
, and D. H.
Levi
, Sol. Energy Mater. Sol. Cells
94
, 2073
(2010
). 41.
M. M.
Islam
, N.
Miyashita
, N.
Ahsan
, T.
Sakurai
, K.
Akimoto
, and Y.
Okada
, J. Appl. Phys.
112
, 114910
(2012
). © 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.