砷化镓单晶项目可行性研究报告
砷化镓单晶项目可行性研究报告
核心提示：砷化镓单晶项目投资环境分析，砷化镓单晶项目背景和发展概况，砷化镓单晶项目建设的必要性，砷化镓单晶行业竞争格局分析，砷化镓单晶行业财务指标分析参考，砷化镓单晶行业市场分析与建设规模，砷化镓单晶项目建设条件与选址方案，砷化镓单晶项目不确定性及风险分析，砷化镓单晶行业发展趋势分析
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砷化镓单晶项目可行性研究报告
【主要用途】发改委立项，政府批地，融资，贷款，申请国家补助资金等【关键词】砷化镓单晶项目可行性研究报告、申请报告
【交付方式】特快专递、E-mail
【交付时间】2-3个工作日
【报告格式】Word格式；PDF格式
【报告价格】此报告为委托项目报告，具体价格根据具体的要求协商，欢迎进入公司网站，了解详情，工程师（高建先生）会给您满意的答复。
【报告说明】
本报告是针对行业投资可行性研究咨询服务的专项研究报告，此报告为个性化定制服务报告，我们将根据不同类型及不同行业的项目提出的具体要求，修订报告目录，并在此目录的基础上重新完善行业数据及分析内容，为企业项目立项、上马、融资提供全程指引服务。
可行性研究报告是在制定某一建设或科研项目之前，对该项目实施的可能性、有效性、技术方案及技术政策进行具体、深入、细致的技术论证和经济评价，以求确定一个在技术上合理、经济上合算的最优方案和最佳时机而写的书面报告。可行性研究报告主要内容是要求以全面、系统的分析为主要方法，经济效益为核心，围绕影响项目的各种因素，运用大量的数据资料论证拟建项目是否可行。对整个可行性研究提出综合分析评价，指出优缺点和建议。为了结论的需要，往往还需要加上一些附件，如试验数据、论证材料、计算图表、附图等，以增强可行性报告的说服力。
可行性研究是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。在此基础上，综合论证项目建设的必要性，财务的盈利性，经济上的合理性，技术上的先进性和适应性以及建设条件的可能性和可行性，从而为投资决策提供科学依据。
投资可行性报告咨询服务分为政府审批核准用可行性研究报告和融资用可
行性研究报告。审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：政府立项审批，产业扶持，银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、中外合作，股份合作、组建公司、征用土地、申请高新技术企业等各类可行性报告。
报告通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究调查，在行业专家研究经验的基础上对项目经济效益及社会效益进行科学预测，从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。
可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）
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第一章砷化镓单晶项目总论
第一节砷化镓单晶项目背景
一、砷化镓单晶项目名称
二、砷化镓单晶项目承办单位
三、砷化镓单晶项目主管部门
四、砷化镓单晶项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、砷化镓单晶项目可行性研究报告编制依据
七、砷化镓单晶项目提出的理由与过程
第二节可行性研究结论
一、市场预测和项目规模
二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、砷化镓单晶项目工程技术方案
五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、砷化镓单晶项目建设进度
八、投资估算和资金筹措
九、砷化镓单晶项目财务和经济评论
十、砷化镓单晶项目综合评价结论
第三节主要技术经济指标表
第四节存在问题及建议
第二章砷化镓单晶项目投资环境分析
第一节社会宏观环境分析
第二节砷化镓单晶项目相关政策分析
一、国家政策
二、砷化镓单晶行业准入政策
三、砷化镓单晶行业技术政策
第三节地方政策
第三章砷化镓单晶项目背景和发展概况
第一节砷化镓单晶项目提出的背景
一、国家及砷化镓单晶行业发展规划
二、砷化镓单晶项目发起人和发起缘由
第二节砷化镓单晶项目发展概况
一、已进行的调查研究砷化镓单晶项目及其成果
二、试验试制工作情况
三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、砷化镓单晶项目建议书的编制、提出及审批过程
第三节砷化镓单晶项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、砷化镓单晶项目建设的必要性
四、砷化镓单晶项目建设的可行性
第四节投资的必要性
第四章市场预测
第一节砷化镓单晶产品市场供应预测
一、国内外砷化镓单晶市场供应现状
二、国内外砷化镓单晶市场供应预测
第二节产品市场需求预测
一、国内外砷化镓单晶市场需求现状
二、国内外砷化镓单晶市场需求预测
第三节产品目标市场分析
一、砷化镓单晶产品目标市场界定
二、市场占有份额分析
第四节价格现状与预测
一、砷化镓单晶产品国内市场销售价格
二、砷化镓单晶产品国际市场销售价格
第五节市场竞争力分析
一、主要竞争对手情况
二、产品市场竞争力优势、劣势
三、营销策略
第六节市场风险
第五章砷化镓单晶行业竞争格局分析
第一节国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
四、企业从业人数
第二节重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
六、西南区域
七、华中区域
第三节企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
第六章砷化镓单晶行业财务指标分析参考第一节砷化镓单晶行业产销状况分析
第二节砷化镓单晶行业资产负债状况分析
第三节砷化镓单晶行业资产运营状况分析
第四节砷化镓单晶行业获利能力分析
第五节砷化镓单晶行业成本费用分析
第七章砷化镓单晶行业市场分析与建设规模第一节市场调查
一、拟建砷化镓单晶项目产出物用途调查
二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节砷化镓单晶行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
第三节砷化镓单晶行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
第四节砷化镓单晶项目产品方案和建设规模
一、产品方案
二、建设规模
第五节砷化镓单晶项目产品销售收入预测第八章砷化镓单晶项目建设条件与选址方案
第一节资源和原材料
一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素
第三节厂址选择
一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章砷化镓单晶项目应用技术方案
第一节砷化镓单晶项目组成
第二节生产技术方案
一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案
第三节总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析
第四节土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
四、土建工程造价估算
第五节其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
四、生活福利设施
第十章砷化镓单晶项目环境保护与劳动安全
第一节建设地区的环境现状
一、砷化镓单晶项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能
第二节砷化镓单晶项目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三节砷化镓单晶项目拟采用的环境保护标准
第四节治理环境的方案
一、砷化镓单晶项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
二、砷化镓单晶项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、砷化镓单晶项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化
第五节环境监测制度的建议
第六节环境保护投资估算
第七节环境影响评论结论
第八节劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
第十一章企业组织和劳动定员
第一节企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度
第二节劳动定员和人员培训
一、劳动定员
二、年总工资和职工年平均工资估算
三、人员培训及费用估算
第十二章砷化镓单晶项目实施进度安排第一节砷化镓单晶项目实施的各阶段
一、建立砷化镓单晶项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
第二节砷化镓单晶项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
第三节砷化镓单晶项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
第十三章投资估算与资金筹措
第一节砷化镓单晶项目总投资估算
一、固定资产投资总额
二、流动资金估算
第二节资金筹措
一、资金来源
二、砷化镓单晶项目筹资方案
第三节投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
第十四章财务与敏感性分析
第一节生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
二、单位成本
三、销售收入估算
第二节财务评价
第三节国民经济评价
第四节不确定性分析
第五节社会效益和社会影响分析
一、砷化镓单晶项目对国家政治和社会稳定的影响
二、砷化镓单晶项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
三、砷化镓单晶项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、砷化镓单晶项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、砷化镓单晶项目对合理利用自然资源的影响
六、砷化镓单晶项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
第十五章砷化镓单晶项目不确定性及风险分析
第一节建设和开发风险
第二节市场和运营风险
第三节金融风险
第四节政治风险
第五节法律风险
第六节环境风险
第七节技术风险
第十六章砷化镓单晶行业发展趋势分析
第一节我国砷化镓单晶行业发展的主要问题及对策研究
一、我国砷化镓单晶行业发展的主要问题
二、促进砷化镓单晶行业发展的对策
第二节我国砷化镓单晶行业发展趋势分析
第三节砷化镓单晶行业投资机会及发展战略分析
一、砷化镓单晶行业投资机会分析
二、砷化镓单晶行业总体发展战略分析
第四节我国砷化镓单晶行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
三、市场风险
四、砷化镓单晶行业投资风险的规避及对策
第十七章砷化镓单晶项目可行性研究结论与建议
第一节结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见
五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
第二节我国砷化镓单晶行业未来发展及投资可行性结论及建议
第十八章财务报表
第一节资产负债表
第二节投资受益分析表
第三节损益表
第十九章砷化镓单晶项目投资可行性报告附件
1、砷化镓单晶项目位置图
2、主要工艺技术流程图
3、主办单位近5年的财务报表
4、砷化镓单晶项目所需成果转让协议及成果鉴定
5、砷化镓单晶项目总平面布置图
6、主要土建工程的平面图
7、主要技术经济指标摘要表
8、砷化镓单晶项目投资概算表
9、经济评价类基本报表与辅助报表
10、现金流量表
11、现金流量表
12、损益表
13、资金来源与运用表
14、资产负债表
15、财务外汇平衡表
16、固定资产投资估算表
17、流动资金估算表
18、投资计划与资金筹措表
19、单位产品生产成本估算表
20、固定资产折旧费估算表
21、总成本费用估算表
22、产品销售（营业）收入和销售税金及附加估算表
服务流程：
1.客户问询，双方初步沟通；
2.双方协商报告编制费、并签署商务合同；
3.我方保密承诺（或签保密协议），对方提交资料。
专家答疑：
一、可研报告定义：
可行性研究报告，简称可研报告，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。
可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。
一般来说，可行性研究是以市场供需为立足点，以资源投入为限度，以科学方法为手段，以一系列评价指标为结果，它通常处理两方面的问题：一是确定项目在技术上能否实施，二是如何才能取得最佳效益。
二、可行性研究报告的用途
项目可行性研究报告是项目实施主体为了实施某项经济活动需要委托专业
研究机构编撰的重要文件，其主要体现在如下几个方面作用：
1. 用于向投资主管部门备案、行政审批的可行性研究报告
根据《国务院关于投资体制改革的决定》国发（2004）20号的规定，我国对不使用政府投资的项目实行核准和备案两种批复方式，其中核准项目向政府部门提交项目申请报告，备案项目一般提交项目可行性研究报告。
同时，根据《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》，对某些项目仍旧保留行政审批权，投资主体仍需向审批部门提交项目可行性研究报告。
2. 用于向金融机构贷款的可行性研究报告
我国的商业银行、国家开发银行和进出口银行等以及其他境内外的各类金融机构在接受项目建设贷款时，会对贷款项目进行全面、细致的分析平谷，银行等金融机构只有在确认项目具有偿还贷款能力、不承担过大的风险情况下，才会同意贷款。项目投资方需要出具详细的可行性研究报告，银行等金融机构只有在确认项目具有偿还贷款能力、不承担过大的风险情况下，才会同意贷款。
3. 用于企业融资、对外招商合作的可行性研究报告
此类研究报告通常要求市场分析准确、投资方案合理、并提供竞争分析、营销计划、管理方案、技术研发等实际运作方案。
4. 用于申请进口设备免税的可行性研究报告
主要用于进口设备免税用的可行性研究报告，申请办理中外合资企业、内资企业项目确认书的项目需要提供项目可行性研究报告。
5. 用于境外投资项目核准的可行性研究报告
企业在实施走出去战略，对国外矿产资源和其他产业投资时，需要编写可行性研究报告报给国家发展和改革委或省发改委，需要申请中国进出口银行境外投资重点项目信贷支持时，也需要可行性研究报告。
6. 用于环境评价、审批工业用地的可行性研究报告
我国当前对项目的节能和环保要求逐渐提高，项目实施需要进行环境评价，项目可行性研究报告可以作为环保部门审查项目对环境影响的依据，同时项目可行性研究报告也作为向项目建设所在地政府和规划部门申请工业用地、施工许可证的依据。
三、可行性研究报告的编制依据
——国家有关的发展规划、计划文件。包括对该行业的鼓励、特许、限制、禁止等有关规定；
——项目主管部门对项目建设要请示的批复；
——项目审批文件；
——项目承办单位委托进行详细可行性分析的合同或协议；
——企业的初步选择报告；
——主要工艺和装置的技术资料；
——拟建地区的环境现状资料；
——项目承办单位与有关方面签订的协议，如投资、原料供应、建设用地、运输等方面的初步协议；
——国家和地区关于工业建设的法令、法规。如“三废”排放标准、土地法规、劳动保护条例等；
——国家有关经济法规、规定。如中外合资企业法、税收、外资、贷款等规定；国家关于建设方面的标准、规范、定额资料等。
在项目可行性研究报告编制过程中，尤其是对项目做财务、经济评价时，还需要参考如下相关文件：
1、《中华人民共和国会计法》，[主席令第24号]，2000年1月1日起实施；
2、《企业会计准则》，[财政部令第5号]，2007年1月1日起实施；
3、《中华人民共和国企业所得税法实施条例》，[国务院令第512号]，2008年1月1日起实施；
4、《中华人民共和国增值税暂行条例实施细则》，[财政部、国家税务总局令第50号]2009年1月1日起实施；
5、《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》，国家发展与改革委员会2006年审核批准施行；
6、项目必须遵守的国内外其他工商税务法律文件等。
可研报告客户提供材料清单
以下资料，能提供的尽量提供，提供不了的，空着即可。
1、项目简介
2、项目规模投资额
3、项目场址：地理位置、当地优惠政策、占地面积、土地使用情况
4、工程建设：建设面积、主要建筑物、规划结构
5、项目主要设施：设施名称、规格、来源、数量
6、能源（水、电等）使用量、价格
7、工作人员：人员组织机构、人员配置
8、项目建设工期
9、项目建筑工程费用、设备清单、设施费用
10、项目营销方案
11、资金筹措措施
12、公司近3-5年的财务状况
13、规划部门、土地管理部门对本项目的审批意见
注：
1、关于以上部分内容可参照下面表格填写。
2、对于新建项目或对相关信息不能做出正确答复的，请咨询我公司进行解决。
一、项目的基本信息
项目名称
项目承办单位
项目
承办单位概况
法人代表介绍
主要股东
持股情况
主营业务介绍
近几年财务状况（企业资产、营业收入、
利润等）
3-5年发展规划
项目拟建设地点
项目占地面积
项目性质（新建/扩建/技改等）
项目实施时间安排
（是否分期实施/项目实施起止时间）
项目总投资
项目资金来源
（是否有银行贷款，
如有，贷款金额或者比例）
项目年产量、年销售收入
项目目前的进展情况
项目发起的缘由
二、项目的主要产品
产品名称及规格
（多种产品时应逐一列出）
产品生产采用标准
产品价格的制定
产品优势概括
三、项目的生产资源
原辅料
项目所需原、辅料名称
（应逐一列出）
项目每年所需原、辅料数量
项目所需原辅料来源
能耗
项目所用燃料品种
项目每年所用燃料品用量
项目总装机功率或年用电量
项目供电来源
项目需用的电力设施
项目年用水量
项目水源及供应情况
项目其他能源需求情况
项目其他能源来源
工艺及设备
项目生产工艺简述
项目单位技术优势
项目使用的设备名称及数量（包括生产设备、
检测设备等）
四、项目（现有设施）的土建工程
项目主要建设方案
生产车间建筑面积（已有/新建？）
配套工程
（已有/新建？）（包括办公楼、职工食堂
宿舍等）
道路、绿化等（已有/新建？）
土建工程的造价估算
五、项目的环境与劳动保护
项目主要污染物
（废水/废气/废固/噪声等）
项目的主要污染物处理方案
劳动安全、卫生设施
消防设施
六、项目的工作人员
企业组织机构（图）
企业工作制度（工作时间安排）
项目所需人员总数
其中所需工人数量
其中工程技术人员数量
其中管理人员数量
其中后勤、服务人员数量
职工年平均工资估算
职工的培训计划
职工的培训费用估算
七、对项目的补充说明或编写要求
一、
二、
三、
……
砷化镓太阳能电池(GaAs)的溶解层特性研究
Epitaxial Lift-Off of Large-Area GaAs Thin-Film Multi-Junction Solar Cells C. Youtsey, J. Adams, R. Chan, V. Elarde, G. Hillier, M. Osowski, D. McCallum, H. Miyamoto, N. Pan, C. Stender, R. Tatavarti, F. Tuminello, A. Wibowo MicroLink Devices, Inc. 6457 W. Howard St., Niles, IL 60048 847-588-3001, cyoutsey@https://www.360docs.net/doc/6e1661417.html, Keywords: Epitaxial lift-off, multi-junction solar cells Abstract MicroLink Devices is currently transitioning into production a wafer-scale, epitaxial lift-off process technology for GaAs- and InP-based materials. This process enables the separation of thin, epitaxially-grown layers from the substrate on which they were deposited, and multiple reuses of the original substrate. Key advantages include cost reduction, weight reduction, improved thermal conductivity and high flexibility. I NTRODUCTION Epitaxial lift-off (ELO) is a processing technique that enables thin epitaxial layers grown on GaAs or InP substrates to be “peeled off” from the host substrate. Although explored by many groups since the 1970s [1-3], ELO is finally transitioning to a viable manufacturing technology. The ELO process offers several important advantages for both performance enhancement and cost reduction of III-V electronic and optoelectronic devices. The epitaxial films can be transferred to new support substrates that are thin, flexible, lightweight, and with higher thermal conductivity than the original growth substrate. The GaAs or InP substrate can be reused many times. At MicroLink Devices we have developed an industry-first ELO process capable of lifting off large areas of semiconductor material from substrates up to 6 inches in diameter without any degradation of material quality or performance characteristics [4-6]. An example of a 4-inch GaAs foil with large-area solar cells is shown in Figure 1. We are actively pursuing the commercialization of this technology for fabricating thin, flexible large-area multi-junction solar cells with very high efficiency. Potential applications include electric-powered, unmanned aerial vehicles (UAVs), space satellites, and terrestrial solar concentrator systems. E XPERIMENTAL All epitaxial structures were grown by metallorganic chemical vapor deposition (MOCVD) at 100 mbar using arsine (AsH3), phosphine (PH3), trimethylindium (TMI), trimethylgallium (TMG) as precursors and using a V/III ratio >50. Inverted metamorphic multijunction (IMM) InGaP/GaAs/InGaAs structures were grown on GaAs substrates. Figure 2 and 3 show schematics that outline the basic ELO process. The first layer deposited on the substrate is a thin, AlAs release layer (~5 nm). The solar cell epitaxial layers are then deposited, followed by application of a thick (1-2 mil) flexible metal carrier layer. The wafer is then immersed in a concentrated HF-acid chemistry, which selectively dissolves the release layer (the etch selectivity relative to the GaAs epitaxial structure is greater than 1E5). The thin, composite structure consisting of the metal carrier Figure 1: 4-inch GaAs ELO foil attached to a thin and flexible metal backing. The wafer contains two large-area (20-cm2) solar cells.
砷化镓材料国内外现状及发展趋势
砷化镓材料国内外现状及发展趋势 中国电子科技集团公司第四十六研究所纪秀峰 1 引言 化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。 砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。 2 砷化镓材料的性质及用途 砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。 在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。 砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。 表1 砷化镓材料的主要用途
砷化镓单晶 编制说明
国家标准《砷化镓单晶》 编制说明（送审前征求意见稿） 一、工作简况 1. 立项目的和意义 砷化镓（GaAs）单晶材料是目前生产量最大、应用最广泛，同时也是最重要的化合物半导体材料之一，是仅次于硅的第二代半导体材料。由于其优越的性能和能带结构，使其在微波器件和发光器件等方面具有很大的发展空间，具有广阔的市场前景。砷化镓单晶作为一种新型的电子信息材料，技术水平的发展十分迅速。近年来，砷化镓单晶的技术水平较10年前有了很大的提高，用途也得到了拓展，主要体现在以下几个方面： 1、砷化镓单晶的直径、重量不断增大，生长及加工工艺日趋成熟。 2、100mm（4英寸）、150mm（6英寸）砷化镓单晶均已批量生长，砷化镓晶片也已经规模化生产和应用。 3、在材料性能上，目前的砷化镓单晶与以往相比，国内外客户要求位错密度更低，材料的电学性能更加优化。 目前国内砷化镓单晶生长，以及开盒即用砷化镓单晶片的产业链已经打通，砷化镓单晶的质量水平影响下游的产业链，原有的标准GB/T 20228-2006所规定的的直径、电阻率、位错密度等指标已远远满足不了客户的市场需求，鉴于砷化镓单晶近几年的迅速发展，需要对GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》标准进行修订，以引导砷化镓行业发展，满足市场需求和促进技术进步。 2. 任务来源 根据《国家标准委关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018]60号）的要求，由云南中科鑫圆晶体材料有限公司等单位负责修订《砷化镓单晶》，计划编号20181810-T-469，项目周期24个月，要求完成时间2020年9月。 3. 标准主编单位简况 云南中科鑫圆晶体材料有限公司是一家专业从事高效率太阳能电池用锗单晶、砷化镓单晶等半导体晶体材料产品研发、生产、销售的高科技企业。为充分发挥中国科学院半导体所在半导体晶体材料研究开发领域的优势及云南临沧鑫圆锗业股份有限公司的资源优势和产业化生产经验优势，满足国内外太阳能、LED产业的高速发展，于2008年6月在昆明高新区共同设立“云南中科鑫圆晶体材料有限公司”（以下简称“中科鑫圆”）。
2018年砷化镓太阳能电池行业分析报告
2018年砷化镓太阳能电池行业分析报告
目录 一、太阳能电池行业的基本情况与发展趋势 (4) 1、太阳能电池简介 (4) 2、太阳能电池产业链 (5) 3、不同材料太阳能电池适用性的比较 (5) 4、太阳能电池市场规模与发展趋势 (6) （1）全球太阳能电池市场容量 (6) （2）国内太阳能电池行业发展现状 (7) （3）太阳能电池行业发展趋势 (8) ①产品结构趋向多元化 (8) ②技术创新成为未来竞争的核心 (8) 二、砷化镓太阳能电池市场分析与发展趋势 (9) （1）空间用砷化镓太阳能电池 (10) （2）地面聚光砷化镓太阳能电池 (11) （3）国际砷化镓太阳能电池的市场状况 (13) （4）国内砷化镓太阳能电池的市场状况 (13) 2、国内砷化镓太阳能电池市场的发展趋势 (14) （1）空间用砷化镓太阳能电池市场稳定且潜力巨大 (14) （2）地面聚光砷化镓太阳能电池目前处于市场导入期，未来可能快速增长 (15) 三、进入砷化镓太阳能电池领域的主要壁垒 (15) 1、技术壁垒 (15) 2、资本壁垒 (16) 3、客户资源壁垒 (16) 四、砷化镓太阳能电池利润水平的影响因素与变化趋势 (17) 五、砷化镓太阳能电池技术发展趋势 (17) 1、空间用砷化镓太阳能电池技术发展趋势 (17) 2、地面聚光砷化镓太阳能电池技术发展趋势 (18)
六、行业的季节性与周期性 (19)
一、太阳能电池行业的基本情况与发展趋势 1、太阳能电池简介 太阳能电池是利用光伏效应将太阳能通过半导体物质转变为直流电能的一种器件。目前，已商业化的太阳能电池主要有晶体硅太阳能电池（单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池）、薄膜太阳能电池和半导体化合物太阳能电池（以砷化镓太阳能电池为主）三大类。 晶体硅太阳能电池目前占据绝大部分太阳能电池市场份额，广泛应用于发电；薄膜太阳能电池近年来因技术的迅速发展，具备了相对于晶体硅太阳能电池的成本优势；相比于晶体硅和薄膜太阳能电池产品，砷化镓太阳能电池是新能源、新材料的典型代表之一，在太阳能电池产品中光电转换效率最高、科技含量最高、技术难度最高，产品问世初期主要应用于空间飞行器电源和其他高端用途，近年来随着聚光技术和跟踪技术的发展，产品应用范围逐步扩展，砷化镓聚光电池应用于地面发电系统的比较经济优势已开始显现。 光电转换效率是衡量太阳能电池技术水平最重要的指标，不同种类太阳能电池最高光电转换效率情况如下表： 不同种类太阳能电池光电转换效率比较表
砷化镓
镓 镓在地壳中的含量不算太少，约占十万分之二，比锡还多。可是，提炼镓却比提炼锡困难得多，这是因为镓在大自然中很分散，没有形成集中的镓矿。平时，在某些煤灰、铁矿、锑铅矿、铜矿中，含有少量镓。 镓在常温下，看上去象一块锡，如果你想把它放在手心里，它马上就熔化了，成为银亮的小珠。原来镓的熔点很低，只有29．8℃。镓的熔点虽然很低，可是沸点却非常高，竟高达2070℃!人们就利用镓的这个特性来制造测量高温的温度计，人们常用这种温度计来测量反应炉、原子反应堆的温度。 镓具有较好的铸造特性，由于它“热缩冷胀”，被用来制造铅字合金，使字体清晰。在原子能工业中，用镓作为热传导介质，把反应堆中的热量传导出来。 镓与许多金属，如铋、铅、锡、镉，铟、铊等，生成熔点低于60℃的易熔合金。其中如含铟25％的镓铟合金(熔点16℃)，含锡8％的镓锡合金(熔点20℃)，可以用在电路熔断器和各种保险装置上，温度一高，它们就会自动熔化断开，起到安全保险的作用。 砷化镓 （gallium arsenide）化学式 GaAs。黑灰色固体，熔点 1238℃。它在600℃以下，能在空气中稳定存在，并且不为非氧化性的酸侵蚀。砷化镓可作半导体材料，性能比硅更优良。它的禁带宽度大，电子迁移率高，介电常数小，能引入深能级杂质，电子有效质量小，能带结
构特殊，具有双能谷导带，可以制备发光器件、半导体激光器、微波体效应器件、太阳能电池和高速集成电路等，广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。 GaAs拥有一些比Si还要好的电子特性，如高的饱和电子速率及高的电子移动率，使得GaAs可以用在高于250 GHz的场合。如果等效的GaAs和Si元件同时都操作在高频时，GaAs会拥有较少的噪声。也因为GaAs有较高的崩溃电压，所以GaAs比同样的Si元件更适合操作在高功率的场合。因为这些特性，GaAs电路可以运用在移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等地方。GaAs曾用来做成Gunn diode (中文翻做甘恩二极管或微波二极管，中国大陆地区叫做耿氏二极管) 以发射微波。 GaAs的的另一个优点：它是直接能隙的材料，所以可以用来发光。而Si是间接能隙的材料，只能发射非常微弱的光。(但是，最近的技术已经可以用Si做成LED和运用在雷射。) 砷化镓在当代微电子和光电子产业中发挥着重要的作用，其产品50%应用在军事、航天方面，30%用于通信方面，其余用于网络设备、计算机和测试仪器。由于砷化镓优良的高频特性，它被广泛用于制造无线通信和光通信器件，半绝缘砷化镓单晶已经成为制造大功率微波、毫米波通信器件和集成电路的主要材料。 在半导体产业的发展中，一般将硅、锗称为第一代半导体材料；将砷化镓、磷化锢、磷化镓、砷化锢、砷化铝及其合金等称为第二代半导体材料；而将宽禁带(Eg>2.3eV)的氮化镓、碳化硅、硒化锌和金
砷化镓晶体定向及籽晶加工制造
砷化镓晶体定向、籽晶加工和安装技术一个理想的籽晶，应是同一材料的无缺陷或很少缺陷的有一定取向单晶制成。籽晶可以是圆柱，也可是方形。直径不宜太粗。籽晶必须具有确定的晶向，生长的砷化镓晶体一般有<11l>、<100>、<21l>、<511>等晶向。籽晶加工分同类晶向的籽晶加工和不同类晶向的籽晶加工。为了得到晶向精度较高的籽晶，必须对加工籽晶的晶体进行定向。以下介绍几种定向方法。 1 解理法定向 晶体的解理，就是当晶体受到定向机械应力的作用时，可以平行一个或几个平整的面分裂开的性质。这些分裂的平整平面称为解理面。晶体的解理面形成机理分为三类：(1)晶体在各方向上键结合的方式是否有很大差异，键合较微弱的晶面必然是解理面。(2)如果晶体中各个方向上键合的方式相同，相邻晶面间键密度的大小，键密度小的必然是解理面。(3)对于带有离子键的晶体，晶面间的作用，键密度的大小不是唯一的因素，而还应考虑相邻晶面间的静电作用。 在砷化镓晶体中，(111)晶面(又称为A面)全部是由Ⅲ族镓原子组成，(-1-1-1)晶面(又称B面)全部由V族砷原子组成，而(111)面与(-1-1-1)面在晶体中是交替排列的。砷化镓晶体中的镓原子和砷原子都处于极化状态，即镓原子带负电，砷原子带正电。因此在(111)晶面与(-1-1-1)晶面之间存在静电引力作用，外来的机械作用力不易把它们分裂开。而在每个(110)晶面间上都有相同数目的镓原子和砷原子，所以(110)晶面间不存在静电引力。同时因(110)晶面间单位面积上作用的键数仅比(111)晶面多，而比其它晶面都少，所以(110)晶面在外来机械作用力的作用下极易分裂开，成为极完整的解理面。 单晶体有一种独特的性质各向异性，在晶体生长也表现出这种性质，一般晶体生长时，都优先在原子排列最密集的晶面上生长的倾向。对砷化镓晶体，原子排列最密集的晶面是（111)晶面。镓、砷原子在（111)面上按六角密堆进行排列。晶体生长时，在原子稠密的平面上进行横向扩展，要比垂直此平面产生新的核而生长要迅速。砷化镓晶体属极性晶体，因此极性也影响着砷化镓单晶的生长。埃利斯(E11is)实验证明，直拉砷化镓单晶时，生长速度最慢的面是砷面[(-1-1-1)晶面]，而镓面[(111)晶面]的生长速度较砷面快。 解理插针法定向能可靠地对砷化锿单晶的(100)、(111)和(110)晶面进行定向。此法所用设备简单。定向时间短，但定向偏离度在3～5°。此法不适合籽晶加工定向，也不适合工厂生产。解理法测角定向较为广泛使用．可以获得准确的晶体取向和晶体取向的偏移数值。 2 图像法定向
砷化镓太阳电池(终稿)
砷化镓太阳能电池 摘要 本文主要对砷化镓太阳电池的结构、性能、研制及生产情况作了简单介绍,分析了GaAs太阳电池的发展方向,最后根据GaAs太阳电池的研制进展和空间试用情况,提出了发展GaAs太阳电池的设想。 关键词:砷化镓太阳能电池; 技术; 进展 引言： 近年来，太阳能光伏发电在全球取得长足发展。常用光伏电池一般为多晶硅和单晶硅电池，然而由于原材料多晶硅的供应能力有限，加上国际炒家的炒作，导致国际市场上多晶硅价格一路攀升，最近一年来，由于受经济危机影响，价格有所下跌，但这种震荡的现状给光伏产业的健康发展带来困难。目前，技术上解决这一困难的途径有两条：一是采用薄膜太阳电池，二是采用聚光太阳电池，减小对原料在量上的依赖程度。常用薄膜电池转化率较低，因此新型的高倍聚光电池系统受到研究者的重视。聚光太阳电池是用凸透镜或抛物面镜把太阳光聚焦到几倍、几十倍，或几百倍甚至上千倍，然后投射到太阳电池上。这时太阳电池可能产生出相应倍数的电功率。它们具有转化率高，电池占地面积小和耗材少的优点。高倍聚光电池具有代表性的是砷化镓（GaAs）太阳电池。 1．砷化镓简介 砷化镓是一种重要的半导体材料，属Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体，化学式GaAs，分子量144.63，属闪锌矿型晶格结构，晶格常数5.65×10-10m，熔点1237℃，禁带宽度1.4电子伏。砷化镓于1964年进入实用阶段，砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等。由于其电子迁移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。此外，还可以用于制作转移器件──体效应器件。砷化镓是半导体材料中,兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体
砷化镓材料
砷化镓材料 1 引言 化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。 砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。 2 砷化镓材料的性质及用途 砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。 在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。 砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。 表1 砷化镓材料的主要用途
砷化镓太阳能电池或将逐渐取代晶硅太阳能电池
砷化鎵太阳能电池或将逐渐取代晶硅太阳能电池 来源：网络来源日期：2012-7-13 作者：全球电池网点击：15639 根据最近刚刚结束的京都议定书修改，未来高耗能产品输出将受到严格限制。生产过程须高耗能的单、多晶硅太阳能电池将面临严苛挑战。而具环保低耗能且发电转换效率更高的砷化鎵太阳能电池，估计将逐渐取代晶硅太阳能电池市场。目前市场上量产的单晶与多晶硅的太阳电池平均效率约在15%上下，为了提炼晶硅原料，需要花费极高的能源，所以严格地说，现今的晶硅太阳电池，也是某种型式的浪费能源。而砷化鎵太阳能电池，由于原料取得不需使用太多能源，而且光电转换效率高达38%以上，比传统晶硅原料高出许多，符合修改后的京都议定书规范，估计未来将成市场主流。 为了解决这一问题，人们不得不把眼光盯向薄膜电池，使近年薄膜电池异军突起，引起投资者的极大兴趣。但薄膜电池光电转换效率相对较低，特别是砷化镓薄膜电池价格昂贵，目前仅在空间领域应用，给光伏产业的大规模发展带来一定制约。而采用砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统即所谓HCPV系统，却能实现光热与光伏的综合利用，并充分降低生产成本、提高转换效率，为光伏产业更大发展开辟新的市场空间。 一、砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的基本构想 在光伏发电产业中，单晶硅和多晶硅等硅基光伏电池几乎占到全部产量的94%以上。由于近年太阳能级硅材料供不应求，且持续大幅度涨价，在一定程度上制约了硅基光伏电池的发展。因此，如何提高光伏电池的转换效率和降低光伏电池的生产成本，成为目前光伏产业必须研究和解决的核心问题。人们一方面在研究和扩大太阳能级硅材料的生产，另一方面又在研究和推广不用或少用硅材料来生产新的光伏电池。在这样一种背景下，非晶硅、硫化镉、碲化镉及铜铟硒等薄膜电池应运而生，乘势发展。上述光伏电池中，非晶硅电池效率低下，且稳定性有待提高。尽管硫化镉、碲化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜电池效率高，成本较晶体硅电池低，且易于大规模生产，但是镉有剧毒，会对环境造成严重污染，硒和铟是储量很少的稀有元素，因此大规模发展必将受到材料制约。而砷化镓化合物材料具有十分理想的禁带宽度以及较高的光吸收效率，适合于制造高效电池。此外，还可以通过叠层技术做成多结砷化镓基电池，以进一步提高转换效率。但是，由于砷化镓基材料价格昂贵，砷化镓薄膜电池目前只在航天等特殊领域应用，离地面应用的商业化运行还有很大距离。
砷化镓材料发展和市场前景
砷化镓是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中最重要、用途最广的半导体材料。它是由两种元素组成的化合物，和单元素的硅、锗半导体材料有很多不同点，其中适于制造高频、高速和发光器件是它的最大特征。此外，GaAs材料还具有耐热、耐辐射及对磁场敏感等特性。所以，用该材料制造的器件也具有特殊用途和多样性，其应用已延伸到硅、锗器件所不能达到的领域。即使在1998年世界半导体产业不景气的状况下，GaAs材料器件的销售市场仍然看好［1］。当然，GaAs材料也存在一些不利因素，如：材料熔点蒸气压高、组分难控制、单晶生长速度慢、材料机械强度弱、完整性差及价格昂贵等，这都大大影响了其应用程度。然而，GaAs材料所具有的独特性能及其在军事、民用和产业等领域的广泛用途，都极大地引起各国的高度重视，并投入大量资金进行开发和研究。本文对发达国家GaAs材料器件的发展动态、产销情况和世界市场前景进行综述。希望从中能得到一些有益的启示。 1 GaAs材料应用民用化 GaAs材料的电子迁移率比硅高约5倍，其器件的运算速度也比硅高得多。数字GaAsLSI用于开发超高速计算机是很理想的器件。在七八十年代，人们纷纷预测GaAs材料将在超高速计算机中发挥极大作用，并投入相当的财力、人力进行研究。但自从开发出硅材料的互补型金属氧化物半导体集成电路(CMOS)，由于其工作电压较低、功耗较低、速度较高、价格便宜，致使GaAsIC开发超高速计算机暂时放慢了速度。 随着冷战的结束，很多军用技术研究将转入民用开发。当今，科学的高速发展，技术的频繁交流及商务的往来，极需迅速传送及处理情报信息。如何满足如此专用和大量的情报高速传递?首先需要将信号作高频化和数字化处理，为此要求半导体器件满足高频、高速、低噪声、低工作电压。这正是GaAs材料器件自身所具备的独特性能。所以用GaAs材料制作的电子器件如：金属半导体场效应晶体管(MESFET)、高迁移率晶体管(HEMT)、微波单片集成电路(MMIC)、异质结双极晶体管(HBT)等在移动通讯、光纤通讯、卫星广播、情报处理及汽车防碰撞系统等领域发挥着硅器件不能替代的作用，这大大推动了半绝缘GaAs材料的发展。 在光电器件方面：由于体积小、节能、响应快、寿命长，广泛用于家电、办公设备、广告牌、交通信号灯、汽车尾灯等的可见光发光二极管(LED)，用于作摇控器、光隔离器、编码器及个人电脑、办公设备的无线连接、近距离情报传送的红外发光二极管，以及广泛用于CD、MD、DVD 及医疗、工业等领域的激光器(LD)及卫星通讯用的太阳电池，其应用都是面向民用和产业，这都将极大推动掺杂导电型GaAs材料的发展。表1列出了GaAs材料器件的分类和用途［2～4］。 表1 砷化镓材料器件的种类和用途
国家标准-砷化镓单晶-编制说明
国家标准《砷化镓单晶》 编制说明（送审稿） 一、工作简况 1. 立项目的和意义 砷化镓（GaAs）单晶材料是目前生产量最大、应用最广泛，同时也是最重要的化合物半导体材料之一，是仅次于硅的第二代半导体材料。由于其优越的性能和能带结构，使其在微波器件和发光器件等方面具有很大的发展空间，具有广阔的市场前景。砷化镓单晶作为一种新型的电子信息材料，技术水平的发展十分迅速。近年来，砷化镓单晶的技术水平较10年前有了很大的提高，用途也得到了拓展，主要体现在以下几个方面： 1、砷化镓单晶的直径、重量不断增大，生长及加工工艺日趋成熟。 2、100 mm（4英寸）、150 mm（6英寸）砷化镓单晶均已批量生长，砷化镓晶片也已经规模化生产和应用。 3、在材料性能上，目前的砷化镓单晶与以往相比，国内外客户要求位错密度更低，材料的电学性能更加优化。 目前国内砷化镓单晶生长，以及开盒即用砷化镓单晶片的产业链已经打通，砷化镓单晶的质量水平影响下游的产业链，原有的标准GB/T 20228-2006所规定的的直径、电阻率、位错密度等指标已远远满足不了客户的市场需求，鉴于砷化镓单晶近几年的迅速发展，需要对GB/T 20228-2006《砷化镓单晶》标准进行修订，以引导砷化镓行业发展，满足市场需求和促进技术进步。 2. 任务来源 根据《国家标准委关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018]60号）的要求，由云南中科鑫圆晶体材料有限公司等单位负责修订《砷化镓单晶》，计划编号20181810-T-469，项目周期24个月，要求完成时间2020年9月。 3. 标准主编单位简况 云南中科鑫圆晶体材料有限公司是一家专业从事高效率太阳能电池用锗单晶、砷化镓单晶等半导体晶体材料产品研发、生产、销售的高科技企业。为充分发挥中国科学院半导体所在半导体晶体材料研究开发领域的优势及云南临沧鑫圆锗业股份有限公司的资源优势和产业化生产经验优势，满足国内外太阳能、LED产业的高速发展，于2008年6月在昆明
砷化镓薄膜电池聚光技术
砷化镓薄膜电池聚光技术 随着全球化石能源的日渐枯竭和人类环保意识的 逐步增强，以光伏为核心的太阳能发电事业近年来有了快速发展。但光伏电力比传统火电价格高达4-6倍以上，完全市场化运营特别是为普通老百姓所接受还有一定困难。根据最近刚刚结束的京都议定书修改，未来高耗能产品输出将受到严格限制。生产过程须高耗能的单、多晶硅太阳能电池将面临严苛挑战。而具环保低耗能且发电转换效率更高的砷化鎵太阳能电池，估计将逐渐取代晶硅太阳能电池市场。目前市场上量产的单晶与多晶硅的太阳电池平均效率约在15％上下，为了提炼晶硅原料，需要花费极高的能源，所以严格地说，现今的晶硅太阳电池，也是某种型式的浪费能源。而砷化鎵太阳能电池，由于原料取得不需使用太多能源，而且光电转换效率高达38％以上，比传统晶硅原料高出许多，符合修改后的京都议定书规范，估计未来将成市场主流。 为了解决这一问题，人们不得不把眼光盯向薄膜电池，使近年薄膜电池异军突起，引起投资者的极大兴趣。但薄膜电池光电转换效率相对较低，特别是砷化镓薄膜电池价格昂贵，目前仅在空间领域应用，给光伏产业的大规模发展带来一定制约。而采用砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统即所谓HCPV系统，却能实现光热与光伏的综合利用，并充分降低
生产成本、提高转换效率，为光伏产业更大发展开辟新的市场空间。 一、砷化镓薄膜电池聚光跟踪发电系统的基本构想 在光伏发电产业中，单晶硅和多晶硅等硅基光伏电池几乎占到全部产量的94%以上。由于近年太阳能级硅材料供不应求，且持续大幅度涨价，在一定程度上制约了硅基光伏电池的发展。因此，如何提高光伏电池的转换效率和降低光伏电池的生产成本，成为目前光伏产业必须研究和解决的核心问题。人们一方面在研究和扩大太阳能级硅材料的生产，另一方面又在研究和推广不用或少用硅材料来生产新的光伏 电池。在这样一种背景下，非晶硅、硫化镉、碲化镉及铜铟硒等薄膜电池应运而生，乘势发展。上述光伏电池中，非晶硅电池效率低下，且稳定性有待提高。尽管硫化镉、碲化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜电池效率高，成本较晶体硅电池低，且易于大规模生产，但是镉有剧毒，会对环境造成严重污染，硒和铟是储量很少的稀有元素，因此大规模发展必将受到材料制约。而砷化镓化合物材料具有十分理想的禁带宽度以及较高的光吸收效率，适合于制造高效电池。此外，还可以通过叠层技术做成多结砷化镓基电池，以进一步提高转换效率。但是，由于砷化镓基材料价格昂贵，砷化镓薄膜电池目前只在航天等特殊领域应用，离地面应用的商业化运行还有很大距离。
半导体GaAs太阳能电池制备
半导体GaAs太阳能电池制备 一：GaAs材料简介 1：GaAs材料做太阳能电池的优势：GaAs材料有良好的吸收系数，在波长0.85μm一下，GaAs的光吸收系数急剧升高，达到104 cm-1以上，比硅材料要高一个数量级，而这正是太阳光谱中最强的部分。因此，对于GaAs太阳能电池而言，只要厚度达到3μm，就可以吸收太阳光谱中约95％的能量。GaAs太阳能电池的抗辐射能力强，有研究指出，经过1×1015cm-2的1MeV的高能电子辐射，高效空间硅太阳能嗲吃的效率降低为原来的66％，而GaAs太阳能电池的效率仍保持在75％以上。显然，GaAs太阳能电池在辐射强度大的空间飞行器上有更明显的优势。 2：GaAs材料的能带结构： 图1.11GaAs的能带结构 由图1.1可以看出，它的导带的极小值位于K=0处，等能面是球型等能面。导带底电子有效质量是各向同性的。 3：GaAs材料具有负阻特性。这是因为，GaAs的[100]方向上具有双能谷能带结构，除K=0处导带有极小值外，在[100]方向边缘上存在另一个比中心极小值
仅高0.36eV的导带极小值，因此电子可处于主，次两个能谷。在室温下，主能谷的电子很难跃迁到次能谷中去，因为室温时电子的平均热能约为0.026eV。但电子在主能谷中有效质量较小，迁移率大，而在次能谷中有效质量大，迁移率小，且次能谷中的状态密度又比主能谷大。一旦外电场超过一定的阈值，电子就能由迁移率大的主能谷转移到迁移率小的次能谷，从而出现电场增大，电流减小的负阻现象。【1】 4：GaAs材料特征。GaAs材料在室温下呈暗灰色，有金属光泽，较硬，性脆，相对分子质量为144.64；在空气或水蒸气中能稳定存在；但在空气中，高温600 度时可以发生氧化反应，高温800度以上可以产生化学离解，常温下化学性质也很稳定，不溶于盐酸，但溶于硝酸和王水。【2】和其他三五族化合物半导体能带结构的一些共同特征。因为闪锌矿和金刚石型结构类似，所以第一布里渊区也是截角八面体的形式。【3】由图一还可以看出，导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中同一位置，故GaAs材料为典型的直接带隙半导体，电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量，或电子从高能带跃迁至低能带时，会直接辐射出光子，不会引起晶格震动。GaAs的禁带宽度为1.43eV，比Gi.Ge大的多，对晶体管而言，其工作温度的上限和材料的禁带宽度成正比，因此GaAs材料的器件可在450度以下的温度范围内工作。 二：GaAs单晶的制备 GaAs单晶的制备一般都是分两步进行的。首先利用高纯的Ga和As合成化学计量比为1:1的GaAs的多晶，然后再生长一定晶向的单晶。这两个步骤可以在同一设备内完成，也可以在两个设备内完成。通常，根据晶体生长技术的不同，GaAs体单晶的生长主要有布里奇曼法和液封直拉法。（主要介绍布里奇曼法）1：布里奇曼法制备GaAs单晶 布里奇曼法生长单晶实质上是一种区域熔炼技术，可分为水平布里奇曼法和垂直布里奇曼法两种，通常GaAs都是水平布里奇曼法生长的。原料被放入反应室后，反应室被抽成真空。由于在装料过程中，As和Ga与空气接触而氧化形成氧化膜，会直接影响GaAs晶体的生长，所以，必须首先去除氧化膜。在实际工艺中，一般会采用高真空高温去除技术。对于Ga的氧化膜，一般在（1.3—6.6）
砷化镓,碲化镉太阳能电池资料
砷化镓太阳能电池历史版本 为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池外，又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。上述电池中，尽管硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代。 砷化镓III-V化合物及铜铟硒薄膜电池由于具有较高的转换效率受到人们的普遍重视。GaAs 属于III-V族化合物半导体材料，其能隙为1.4eV，正好为高吸收率太阳光的值，与太阳光谱的匹配较适合，且能耐高温，在250℃的条件下，光电转换性能仍很良好，其最高光电转换效率约30％，特别适合做高温聚光太阳电池。 砷化镓生产方式和传统的硅晶圆生产方式大不相同，砷化镓需要采用磊晶技术制造，这种磊晶圆的直径通常为4—6英寸，比硅晶圆的12英寸要小得多。磊晶圆需要特殊的机台，同时砷化镓原材料成本高出硅很多，最终导致砷化镓成品IC成本比较高。磊晶目前有两种，一种是化学的MOCVD，一种是物理的MBE。GaAs等III-V化合物薄膜电池的制备主要采用MOVPE和LPE技术，其中MOVPE方法制备GaAs薄膜电池受衬底位错、反应压力、III-V 比率、总流量等诸多参数的影响。 GaAs（砷化镓）光电池大多采用液相外延法或MOCVD技术制备。用GaAs作衬底的光电池效率高达29.5％（一般在19.5％左右），产品耐高温和辐射，但生产成本高，产量受限，目前主要作空间电源用。以硅片作衬底，用MOCVD技术异质外延方法制造GaAs电池是降低成本很有希望的方法。 已研究的砷化镓系列太阳电池有单晶砷化镓、多晶砷化镓、镓铝砷--砷化镓异质结、金属--半导体砷化镓、金属--绝缘体--半导体砷化镓太阳电池等。砷化镓材料的制备类似硅半导体材料的制备，有晶体生长法、直接拉制法、气相生长法、液相外延法等。由于镓比较稀缺，砷有毒，制造成本高，此种太阳电池的发展受到影响。除GaAs外，其它III-V化合物如Gasb、GaInP等电池材料也得到了开发。1998年德国费莱堡太阳能系统研究所制得的GaAs 太阳能电池转换效率为24.2％，为欧洲记录。首次制备的GaInP电池转换效率为14.7％。另外，该研究所还采用堆叠结构制备GaAs，Gasb电池，该电池是将两个独立的电池堆叠在一起，GaAs作为上电池，下电池用的是Gasb,所得到的电池效率达到31.1％。铜铟硒CuInSe2简称CIC。CIS材料的能降为1.leV，适于太阳光的光电转换,另外，CIS薄膜太阳电池不存在光致衰退问题。因此，CIS用作高转换效率薄膜太阳能电池材料也引起了人们的注目。CIS电池薄膜的制备主要有真空蒸镀法和硒化法。真空蒸镀法是采用各自的蒸发源蒸镀铜、铟和硒，硒化法是使用H2Se叠层膜硒化，但该法难以得到组成均匀的CIS。CIS 薄膜电池从80年代最初8％的转换效率发展到目前的15％左右。日本松下电气工业公司开发的掺镓的CIS电池，其光电转换效率为15.3％（面积1cm2）。1995年美国可再生能源研究室研制出转换效率为17.l％的CIS太阳能电池，这是迄今为止世界上该电池的最高转换效率。预计到2000年CIS电池的转换效率将达到20％，相当于多晶硅太阳能电池。CIS 作为太阳能电池的半导体材料，具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，将成为今后发展太阳能电池的一个重要方向。唯一的问题是材料的来源，由于铟和硒都是比较稀有的元素，因此，这类电池的发展又必然受到限制。 多元化合物薄膜太阳能电池多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓III-V族化合物、硫化镉、硫化镉及铜锢硒薄膜电池等。 硫化镉、碲化镉多晶薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高，成本较单晶硅电池低，并且也易于大规模生产，但由于镉有剧毒，会对环境造成严重的污染，因此，并不是晶体硅太阳能电池最理想的替代产品。
LEC砷化镓单晶的晶体缺陷研究
LEC砷化镓单晶的晶体缺陷研究 摘要本文从LEC砷化镓单晶的生产原理出发，归纳了LEC砷化镓 单晶中常见的晶体缺陷，并对这些缺陷的形貌进行了阐述。在此基础 上，对不同种类缺陷的形成机理做了简要的分析。最后，提出了减少 砷化镓中晶体缺陷的研究方向。 关键词砷化镓晶体缺陷 1.引言 砷化镓作为目前最重要、最成熟的化合物半导体材料之一，已经被广泛应用于光电子和微电子领域。其年单晶产量早在2000年就已突破100t，2004年超过200t，预计近几年可能达到近千吨。2001年北京有色金属研究总院成功研制出国内第一根直径4英寸VCZ半绝缘砷化镓单晶，使我国成为继日本、德国之后第三个掌握此项技术的国家。而随着砷化镓微电子产业的发展，人们在对砷化镓单晶追求大直径的同时，也对其晶体结构的完整性与均匀性提出了更高的要求。为了研究砷化镓单晶中的晶体缺陷的形成，我们先从砷化镓单晶的生产开始说起。2．砷化镓的生产——液封切克劳斯基LEC单晶生长方法目前，砷化镓单晶的生长方法有：水平布里奇曼HB单晶生长方法、垂直布里奇曼VB单晶生长方法、液封切克劳斯基LEC单晶生长方法、蒸汽压控制切克劳斯基VCZ单晶生长方法等几种方法。其中，LEC法仍是目前生产大尺寸砷化镓晶体的主要方法。 LEC液封直拉法使用透明、惰性氧化硼层浮于砷化镓熔体表面上起液封作用，并且使氧化硼上部的气压大于熔体挥发性元素的离解气压，以防止挥发性组元的离解挥发。其具体操作如下：
高压单晶炉坩埚中装入原材料镓、砷、氧化硼，密封炉体。抽真空充气0.5MPa ，升温450～550°C ，恒温lh 。从观察窗观察氧化硼完全熔化，覆盖了镓和砷，炉体增压到3.0MPa 以上，快速升温，当温度达到800～1000℃范围内某一个温度值，炉体内压力大于6.0MPa ，固态砷变成液态砷，与液态镓快速化合反应生成砷化镓多晶。升温使合成的多晶熔化后，下降籽晶进行晶体生长。也可以装预先装合成砷化镓多晶料进行单晶生长。[1] 总的来说LEC 法身产的砷化镓晶体，具有成晶情况可控、晶体尺寸大、碳含量可控、轴向电阻率不均匀控制好等优点。但这种方法生产出来的晶体位错率高，晶体缺陷比较多。因此，我们需要就其缺陷问题展开更深入的研究。 3．砷化镓晶体缺陷的显示方法 到现在为止，用来显示与检测砷化镓晶体缺陷的方法有多种。目前应用较多的是由Grabmaier 和Watson 提出的熔融KOH 腐蚀法，以及由Abrahams 和Buiochi 提出的AB 腐蚀法。其中熔融KOH 腐蚀法是我国现行的国家标准。1992 年由陈诺夫博士在AB 腐蚀法基础上加超声波，称为超声AB 腐蚀法。但至今未得到广泛应用。 熔融KOH 腐蚀法：将KOH 置于铂坩埚内，升温到400～450℃，然后将抛 图1 单加热器砷化镓单晶炉体结构剖面圈