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【2h】

Control of Nitrogen Inhomogeneities in Type-I and Type-II GaAsSbN Superlattices for Solar Cell Devices

机译：用于太阳能电池设备的I型和II型GaAsSbN超晶格中氮不均匀性的控制

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Superlattice structures (SLs) with type-II (GaAsSb/GaAsN) and -I (GaAsSbN/GaAs) band alignments have received a great deal of attention for multijunction solar cell (MJSC) applications, as they present a strongly intensified luminescence and a significant external quantum efficiency (EQE), with respect to the GaAsSbN bulk layers. Despite the difficulties in characterizing the distribution of N in dilute III-V nitride alloys, in this work we have obtained N-compositional mappings before and after rapid thermal annealing (RTA) in both types of structures, by using a recent methodology based on the treatment of different scanning transmission electron microscopy (STEM) imaging configurations. Texture analysis by gray level co-occurrence matrixes (GLCM) and the measurement of the degree of clustering are used to compare and evaluate the compositional inhomogeneities of N. Comparison with the Sb maps shows that there is no spatial correlation between the N and Sb distributions. Our results reveal that a better homogeneity of N is obtained in type-I SLs, but at the expense of a higher tendency of Sb agglomeration, and the opposite occurs in type-II SLs. The RTA treatments improve the uniformity of N and Sb in both designs, with the annealed sample of type-II SLs being the most balanced structure for MJSCs.
机译：具有II型（GaAsSb / GaAsN）和-I（GaAsSbN / GaAs）能带排列的超晶格结构（SLs）在多结太阳能电池（MJSC）应用中受到了广泛的关注，因为它们呈现出强烈的发光特性和显着的发光特性。相对于GaAsSbN体层的外部量子效率（EQE）。尽管在表征稀有III-V氮化物合金中N的分布方面存在困难，但在这项工作中，我们使用了一种新的方法，在两种结构中的快速热退火（RTA）之前和之后都获得了N成分图。处理不同的扫描透射电子显微镜（STEM）成像配置。通过灰度共生矩阵（GLCM）进行纹理分析和聚类程度的测量来比较和评估N的组成不均匀性。与Sb图的比较表明N和Sb分布之间没有空间相关性。我们的结果表明，在I型SL中可获得更好的N均质性，但以更高的Sb团聚趋势为代价，而在II型SL中则相反。 RTA处理可提高两种设计中N和Sb的均匀性，其中II型SL退火样品是MJSC的最平衡结构。

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