III_V族化合物半导体整体多结级连太阳电池_光伏技术的新突破文库

1、 本文由飞过无痕zr贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 评 论 III- V族化合物半导体整体多结级连太阳电池 光伏技术的新突破 陈文浚 带电子激发到导带， 不能对光生电流产生贡献， 这构成了光电 转换中的电流损失。而能量高于半导体带隙宽度的光子只能 将 一 个 电 子 激 发 到 导 带， 把 与 带 隙 宽 度 相 当 的 能 量 传 给 光 生 载流子， 多余的能量则将以声子的形式传给晶格， 变成热能， 构成光电转换中所谓的电压损失。因此， 若选择窄带隙半导 体， 则太阳电池的短路电流密度高而开路电压低； 若选择宽带 隙半导体， 则

2、太阳电池的开路电压高而短路电流密度低。 此 顾 而 失 彼 ， 除 非 引 入 新 的 机 理 ， 其 光 电 转 换 效 率 为 固 有 的 带 隙 宽 度 所 限 制 ， 非 聚 光 条 件 下 的 理 论 上 限 为 。 使 是 带 隙 宽 即 度 与 太 阳 光 谱 较 为 匹 配 的 单 结 电 池 ， 已 实 现 的 效 率 的 最 好 结 果 也 仅 为 。 作者近照 显然， 以多种带隙宽度不同的半导体材料构成级连太阳 电池， 用各级子电池去吸收利用与其带隙宽度最相匹配的那 部分太阳光谱， 从而减小上述单结电池在光电转换过程中的 “ 电 流 损 失 ”和 电 压 损 失 ”， 是

3、 突 破 上 述 光 电 转 换 效 率 限 制 “ 的最好途径。 图 所示， 当设计方案为各级子电池相互叠加 如 时， 子电池要按材料的带隙宽度从宽到窄依次排列。 阳光首 太 先进入顶部带隙最宽的第一级， 未被吸收的波长较长的光则 逐级向下透射进入下层各级电池， 直至被全部吸收。 事实上， 早 在硅太阳电池在贝尔实验室诞生的第二年， 即 年， 就已经 有人提出这样的设计思想。 从上个世纪 年代起， 在硅和砷化 镓等单结太阳电池达到较高性能水平后， 为了实现更高的光电 转换效率， 人们开始更多地注意多结级连太阳电池的研究， 有 越来越多的论文对理论设计和方案选择开展探讨 。 实现多结级连太阳电

4、池结构最简单易行的方法就是分别 制备各级子电池， 然后把它们机械地叠加起来。 例如， 有人曾用 带隙为 的 族 化 合 物 半 导 体 和 带 隙 约 为 从 年 第 一 只 光 电 转 换 效 率 达 到 实 际 应 用 水 平 的 硅 太 阳 电 池 在 美 国 贝 尔 实 验 室 诞 生 起 ， 光 伏 技 术 已 有 了 多 年 的 发 展 历 史 。 在 上 个 世 纪 年 代 引 发 的 能 源 危 机 刺 激 下 ， 在 空间飞行器能源系统需求的牵引下， 这一技术领域内不断取 得 重 要 技 术 突 破 。晶 体 硅 太 阳 电 池 、 晶 硅 薄 膜 太 阳 电 池 、 非 族

5、 化 合 物 半 导 体 多 晶 薄 膜 族 化 合 物 半 导 体 太 阳 电 池 、 太阳电池等， 越来越多的太阳电池技术日趋成熟。 电转换效 光 率的不断提高及制造成本的持续降低， 使今天的光伏技术在 空间和地面都得到了越来越广泛的应用。而回顾和评价光伏 技 术 在 最 近 年 的 进 展 ， 基 于 砷 化 镓 的 族 化 合 物 半 导 体多结太阳电池技术的迅速发展应是最引人瞩目的里程碑式 突 破 。 时 至 今 天 ， （ ） 三 结 级 连 太 阳 电 池 大 规 模 生 产 的 平 均 效 率 已 接 近 ， 使 年 前 占 据 空 间能源应用主导地位的硅太阳电池几乎让出了全部

6、空间市 场 。在 高 倍 聚 光 条 件 下 ， 这 种 多 结 太 阳 电 池 的 实 验 室 效 率 已 接 近 。极 高 的 光 电 转 换 效 率 使 其 在 未 来 的 年 里有可能与传统的平板式硅太阳电池发电系统在地面应用中 争 夺 市 场 。 最 近 的 发 展 动 态 表 明 ， 族 化 合 物 半 导 体 多 结 太阳电池， 作为光伏领域内新的技术突破， 有着广阔的发展与 应用前景。 的 族 化 合 物 半 导 体 构 成 的 双 结 电 池 实 现 了 的 光电转换效率 。由 和 构成的机械叠加双结电池也都曾实现较高的性能。但即使是 对 于 最 简 单 的 双 结 电 池，

7、 机 械 级 连 的 方 法 也 具 有 难 以 克 服 的 缺 点 。 先 ， 顶 电 池 对 于 底 电 池 必 须 是 透 明 ”的 。 使 用 厚 衬 首 当 “ 多结级连太阳电池的高 光电转换效率机理和发 展背景 基于只有能量高于半导体带隙宽 作者简介： 陈文浚 （ ）， 男， 北京市人。现为中国电 子 科 技 集 团 第 十 八 研 究 所（ 天津电源研究所） 研究员级高级工程师。 年毕业于清华大学半导体材料与 器件专业。三十七年来一直在第一线从事太阳电池的基础研究与生产 ， 曾获得八项 国家及部市级科技进步奖。从 年起享受政府特殊津贴， 年国家劳动人事 部授予 有突出贡献中、 青

8、年专家 称号。在过去的十年里， 领导组建了国内第一条 砷 化 镓 太 阳 电 池 金 属 有 机 物 气 相 外 延（ ） 生 产 线 ， 专 门 从 事 基 于 砷 化 镓 的 单结与多结电池研究与生产。第六届全国 学术会议以后， 为历届此会议组 织委员会委员。 度的个光子才能且只能激发产生一对 光生载流子的原理， 由单一半导体材料 构成的单结太阳电池只能将太阳光谱 中的某一部分有效地转化为电能。 量 能 低于半导体带隙宽度的光子无法将价 评 论 的 课 题 。 后 一 种 途 径， 虽 永 远 无 法 达 到 与 太 阳 光 谱 的 最 佳 匹 而 配， 却更容易实现高光电转换效率的现实目

9、标。 是这后一种 正 选 择 实 现 了 我 们 今 天 所 看 到 的 ， 以 三 结 级 连 太 阳 电 池 为 代 表 的 光 伏 技 术 新 突 破 。 事 实 上 ， 由 于 单 结 电 池 从 上 个 世 纪 年 代 初 开 始 已 通 过 方 法 投 入 成 熟 的 大 规 模 生 产 ， 虽 然 有 人 尝 试 过 两 等 其 它 材 料 系 统 ， 而 早 期 的 晶 格 匹 配 、 端 整 体 级 连 电 池 的 研 究 主 要 集 中 于 双 结 电 池 。尽 管 早 在 上 世 纪 年 代 末 已 实 现 很 高 的 转 换 效 率 ， 但 双 结 电 池 的 进 一

10、步 发 展 却 受 到 限 制 。 由 于 与 底 电 池 相 搭 配 ， 顶 电 池 的 组 分 要 足 够 高 ， 以 使 带 隙 宽 度 接 近 图 多结叠层级连太阳电池示意图 。这 时 已 从 直 接 带 隙 材 料 转 变 为 间 接 带 隙 材 料 （ 见 图 ） ， 实 现 电 流 匹 配 则 需 要 相 当 厚 的 顶 电 池 。 而 且 ， 底时， 搀杂浓度不能太高。 外， 如图 所示， 顶层电池的下电 另 极金属接触也必须象上电极一样做成栅线构型， 而且要与两 级子电池的上电极图形精确对准。两级子电池一般具有 个 输 出 端（ ） ， 通 常 要 在 电 学 上 先 把 几

11、 个 同 级 子 电 池 互 连， 再去与另一级子电池相连接， 对外构成一个两端器件。 ， 如 先 将 只 电 池 串 连 实 现 与 （） 顶 电 池 的 电 压 匹 配 ， 再 把 两 级 电 池 并 连 成 两 端 器 件 。 电 学 上 互 连 的 复 杂 程 度 使机械级连叠层电池很难真正投入大规模的生产与应用。机 械级连电池的各级子电池一般都要使用各自的衬底， 这也大 大增加了制造成本。 生 长 时 ， 源 对 残 余 氧 的 敏 感 性 也 为 制 备 高 质 量 的 高 组 分 带 来 困 难 。 图 两端 双结级连太阳电池示意图 半 导 体 材 料 外 延 生 长 技 术 ，

12、 特 别 是 族 化 合 物 半 导 体 的 金 属 有 机 物 气 相 外 延（ ） 技 术 的 成 熟 发 展 使 得 制 备 整体集成式多结级连太阳电池成为可能。由图 所示的模拟 计 算 结 果 看 ， 双 结 级 连 电 池 的 材 料 最 佳 匹 配 选 择 应 是 顶 电 池 和 底 电 池 的 带 隙 宽 度 分 别 为 和 左 右 。虽 然 近 几 年 有 人 报 道 了 在 （ 为 ） 衬 底 上 直 接 生 长 晶 格 匹 配 的 四 元 化 合 物 半 导 体（ 为 ） 的 研 究结果 （ ） 子电池电流匹配（ 虚线以下部分） （ ） 顶电池无穷厚 图 双结级连太阳电池的

13、 理论效率 与子电池带隙宽度的关系 等 于 上 世 纪 年 代 中 期 率 先 开 展 了 晶 格 匹 配 整 体 级 连 双 结 电 池 的 研 究 。如 图 所 示 ， 与 晶 格 匹 配 的 具 有 与 高 组 分 相 当的带隙宽度， 却不存在上面所提到的两个问题。 可能是由 很 于 受 到 当 时 源 和 设 备 水 平 的 限 制 ， 在 早 期 很 难 生 长 出 高 质 量 的 材 料 ， 因 此 这 一 方 案 并 不 被 看 好 。 但 随 着 技 术 的 发 展 和 对 越 来 越 深 入 的 认 识 ， ， 但在实践上很难找到在带隙宽度上如此理想搭配， 晶格常数又非常匹配

14、的两种材料来实现整体级连电池结构。 人们不得不在两种相反的技术途径之间择其一： 优先考虑光 学和电学上的要求， 即对带隙宽度的要求， 努力去用晶格渐 变、 晶格结构等方法实现非晶格匹配材料的生长； 优先考虑 超 晶体学上的要求， 即对材料晶格匹配的要求， 以实现高质量晶 体材料的生长， 而放宽对带隙宽度的最佳匹配选择。 今为止 迄 的实践表明， 非晶格匹配材料的生长始终是个难以理想解决 双 结 电 池 迅 速 取 得 超 过 其 它 任 何 材 料 系 统 所 达 到 的 转 换 效 率 ， 第 一 次 实 现 了 把 的 阳 光（ ， 非 聚 评 论 三 结 空 间 电 池 的 持 续 进步

15、 当前应用卫星的两个重要发展趋势， 即大功率及超大功 率通信卫星和用于各种目的的小型及超小型卫星， 都对太阳 电 池 性 能 提 出 了 更 高 的 要 求 。 三 结 电 池 正 是 在这种空间应用的需求牵引下产生和发展的。 上所述， 在最 如 近 年 里 ， 这 项 技 术 进 步 之 快 ， 光 电 转 换 效 率 的 上 升 、 破 之 突 持续和迅速， 是光伏技术发展史上其它类型太阳电池所没有 经 历 过 的 。 于 转 换 效 率 远 远 高 于 太 阳 电 池 和 单 由 结 电 池 ， 三 结 电 池 的 应 用 使 太 阳 方 阵 的 面 积 图 部分 族化合物半导体的带隙宽

16、度与晶格常数 比功率和质量比功率都得到改进， 且在系统水平上降低了单 位功率的制造成本。在这一领域一直处于领先地位的是美国 波 音 公 司 下 属 的 子 公 司 。 我 们 可 以 通 过 解 读 光） 转换成电能 ， 成为整体多结级连太阳电池研究的关注 焦 点 。 与 此 同 时 ， 以 单 晶 片 为 衬 底 的 太 阳 电 池 已 大 量 应 用 于 卫 星 能 源 系 统 。 等 在 双 结 电 池 研 究 中 所 取 得 的 成 果 ， 在 上 个 世 纪 年 代 中 期 很 快 以 技 术 转 让 的 形 式 在 美 国 的 两 个 空 间 电 池 生 产 厂 家（ 和 ） 实

17、现 商 业 化 应 用 。 年 月 ， 装 备 了 衬 底 这 双 结 电池 的 第 一 颗 商 业 通 信 卫 星 被 发 射 升 空 。 颗 美 国 休 斯 公 司 的 电 视 直 播 卫 星 ， 不 改 变 太 阳 方 阵 的 原 有 设 计 ， 仅 仅 以 平 均 效 率 为 的 双 结 电 池 取 代 太 阳 电 池 ， 方 阵 的 输 出 功 率 就 从 提 高 了 一 倍 ， 达 到 ， 大 大 增 加 了 卫 星 的 有 效 载 荷 ， 成 为 空 间 能源系统的一个新的里程碑。 从 图 可 以 看 到 ， 、 和 从 上 到 下 三 点 成 一 线 ， 带 隙 宽 度 分 别

18、 为 、 和 ， 正 好 构 成 晶 格 匹配的级连三结电池材料系统， 虽然并不完全理想。 外延生 在 长 中 间 电 池 和 顶 电 池 的 同 时 ， 通 过 控 制 族 和 在 这 一 领 域 内 所 解 决 的 各 项 关 键 技 术 来 了 解 这 一 技 术 最 近 年 来 的 进 展 。图 为 的 各 种 效 率 水 平 的 太 阳 电 池 第 一 次 应 用 于 空 间 飞 行 器 的 年 代 表 。 从 图 中 可 以 看 到 ， 多 结 电 池 的 进 步 速 度 和 趋 势 与 太 阳 电 池 及 单 结 电 池 形 成 鲜 明 对 比 。 的 多 结 电 池 已 经 历

19、 四 代 更 新 ， 即 双 结（ ） 三 、 结（ ） ） 、改 进 型 三 结（ ， 平均 和 超 高 效 三 结（ ） 效 率（ ， ） 分 别 为 、 、 和 。 产 品的效率水平差不多平均每年提高一个绝对百分点。图 为 这 四 代 多 结 电 池 的 效 率 分 布 图 ， 从 中 我 们 可 以 清 晰 地 看 到 电 池性能的持续进步。 族 元 素 向 衬 底 中 的 扩 散 ， 可 以 在 衬 底 表 面 形 成 结 ， 构 成 底 电 池 ， 从 而 形 成 整 体 级 连 三 结 结 构 。 双 结 电 池 在 和 很 快 演 变 为 三 结 电 池 。 尽 管 即 ） 极

20、 性 的 （ 三 结 电 池 也 曾 实 现 了 很 高 的 转 换 效 率 ， 但 相 反 极 性 ， 即 （ ） 型的 三结电池被证 明 在 两 个 方 面 更 具优越性：（ ） 相对于 型构型， 型顶 电 池 更 易 于 制 备 成 浅结却又不影响发射区的薄层电阻， 从而改进顶电池短波响 应 ；（ ） 基 区 比 具 有 高 得 多 的 迁 移 率 和 抗 辐照性能。 从 上 个 世 纪 年 代 后 期 开 始 ， 随 着 在 图 各种效率水平的太阳电池第一次上天的年代 年 第 一 次 报 道 了 型 的 三 结 电 池 的 小 批量 生 产 结 果 ， 各 空 间 电 池 生 产 厂

21、家 都 全 力 以 赴 投 入 型 三 结 电 池 的 研 究 。 电 池 性 能 记 录 被 不 断 刷 新， 新的产品相继被应用于新一代的大功率商业通信卫星。 进 入 世 纪 后 ， 极 高 的 光 电 转 换 效 率 使 人 们 开 始 意 识 到 ， 三 结 电 池 完 全 可 以 以 聚 光 电 池 的 形 式 去 开辟地面应用市场。很多公司和研究机构都相继投入了高倍 聚 光 多 结 电 池 的 研 制， 大 部 分 聚 光 系 统 开 发 商 也 都 开 始 积 极 探 索 用 新 一 代 的 多 结 电 池 取 代 过 去 的 高 效 硅 太阳电池。 伏技术发展达到了新的高度，

22、其造福于人类的应 光 用展现出新的前景。 图 四代多结电池的效率分布图 评 论 如 图 所 示 ， 典 型 的 三 结 电 池 由 近 层 材料结构构成。每一层的晶体质量和外延生长工艺控制都会 影 响 器 件 的 性 能 。 上 个 世 纪 年 代 以 来 ， 设 备 与 技 术的成熟发展， 使得人们在很宽的自由度内优化 充因数和电流密度等性能。 技 术 的 进 步 使 得 隧 穿 结 的 整 体 生 长 成 为 可 能 。 关 键 要 求 是 ：（ ） 高 度 均 匀 的 超 其 薄外延层生长；（ ） 高搀杂的 层和 层之间具有陡峭的界 面。 早期的 隧穿结 应用于 中间电池和 底电池 之间

23、的连接虽无问题， 但在用来连接 顶电池和 电 池中间时， 尽管隧穿结的电学性能在后来得到了很大改 进 ， 隧 穿 结 的 光 吸 收 会 影 响 到 中 间 电 池 的 短 路 电 流 密 度 。 为 此 ， 人 们 研 制 了 ， 但 甚 至 等 宽 带 隙 隧 穿 结 。 是， 随着带隙宽度的升高， 隧穿结的隧穿几率和峰值电流 会下降。实际上， 作为宽带隙隧穿结， 应用得最多的还是 多 结 电 池 的 复 杂 结 构 成 为 可 能 。 极 高 的 外 延 层厚度与材料组分均匀性， 超薄层结构的准确控制， 陡峭的层 间截面， 材料组分和杂质浓度的高精度控制或渐变分布控制， 宽 范 围 的

24、材 料 源 选 择 等 等 ， 都 为 多 结 电 池 技 术的发展提供了必要条件。 材料体系。 与 衬 底 完 全 晶 格 匹 配 的 三结电池 上 述 两 项 关 键 技 术 解 决 后 ， 三 结 电 池 结 构的实现已仅仅是材料外延生长程序的编制问题。 为， 在这 因 之 前 人 们 已 对 和 单 结 电 池 有 了 足 够 的 了 解 。 于 是 ， 在 上 个 世 纪 年 代 中 期 诞 生 了 第 一 代 三 结电池 。其典型的性能参数为 ： ； ， 使 电 池 效 率 限 制 在 左 右 。 进 入 世 纪 后 ， 一 项 极 其简单， 却很有意义的 技 术 应 用 使 基

25、于 的 三 结 电 池 的 效 率水平上升到一个新的台阶。 如果仔细观察， 从图 可以看出， 图 典型的 三结电池结构示意图 和 并不是精确的处在一条晶格匹配直线上。实际上， 室温下 的晶格常数为 ， 比 （ ） 高 约 。 第 一 代 三 结 电 池 的 外 延 层 是 与 族 半 导 体 极 性 材 料 在 非 极 性 单 晶 衬 底上的成核（ ） 技术 在 非 极 性 的 衬 底 上 外 延 生 长 这 样 的 极 性 材 料 ， 晶 格 匹 配 的 ， 与 衬 底 则 构 成 约 的 晶 格 失 配 。 即 使 如 此 小 的 晶 格 失 配 也 会 在 外 延 层 中 引 起 应 力

26、 ， 从 而 影 响 到 少 数 载 流 子 寿 命 。 在 掺 入 约 的 ， 则 可 以 实 现 与 的 严 格 晶 格 匹 配 ， 完 全 消 除 （） 外 延 层 中 的 应 力 ， 使 少 数 载 流 子 寿 命 提 高 达 两 个 数 量 级 。 这 将 大 大 改 进 容 易 形 成 反 相 畴（ ） 缺 陷 。 但 这 在 早 期 的 衬 底 太阳电池的外延生长技术中已得到较好的解决。对于多结电 池来说， 现在要解决的是， 第一层外延层， 即成核层的沉积， 除了要为后继外延层的高质量生长提供基础外， 还要通过控 制 和 族 杂 质 向 衬 底 内 的 扩 散 在 衬 底 表 面

27、 形 成 （） 中 间 电 池 对 光 生 载 流 子 的 收 集 ， 提 高 电 池 的 短 路 电 流 密 度 。而 且 的 掺 入 将 使 （） 的 带 隙 变 窄 。笔 者 测 得 的 与 完 全 晶 格 匹 配 的 （） 的 带 隙 宽 度 为 ， 与 文 献 报 道 的 结 果 一 致 。 这 将 使 其 吸 收 限 红 移 ”十 几 “ 结 ， 以 形 成 性 能 良 好 的 底 电 池 。对 于 结 构 ， 族 的 扩 散 应 占 主 导 ， 以 在 型 衬 底 内 形 成 结 。 而 对 于 结 构 ， 则 族 的 扩 散 应 占 主 导 ， 以 在 型 衬 底 内 形 成

28、结 。 早 期 的 型 三 结 电 池 仍 延 用 单 结 电 池 外 延 工 艺 如 图 ， 使 用 成 核 层 。 后 来 的 工 作 表 明 ， 以 作 为 成 核 层 ， 通 过 ， 而 不 是 的 扩 散 ， 可 以 更 好 地 控 制 结 的 性 能 。 制 结 深 度 ， 改 进 发 射 区 表 面 控 钝 化 ， 形 成 性 能 优 良 的 底 电 池 是 提 高 三 结 电 池 转 换 效 率 的 关 键 之 一 ， 。 ， 向 红 外 方 向 扩 展 （） 中 间 电 池 的 光 吸 收 范 围 。 这 成为提高中间电池的短路电流密度的另一个或许是更重要的 一 个 因 素

29、。 同 时 ， 顶 电 池 也 应 调 整 比 及 电 池 基 区 厚 度 ， 与 达 到 完 全 晶 格 匹 配 并 与 （） 中 间 电 池 实 现 电 流 匹 配 。尽 管 开 始 时 等 开 发 商 对 此 避 而 不 谈 ， 但 事 实 上 正 是 这 一 改 进 使 第 一 代 三 结 电 池 的 电 流 密 度 提 高 左 右 ， 升 至 。从 而 使 电 池 效 率 水 平 提 高 近 两 个 百 分 点 ， 升 级 到 第 二 代 产 品 ， 即 所 谓 的 。 与 第 一 代 三 结 电 池 相 比 ， 的 开 路 电 压 也 有 近 的 改 进 。这 是 由 于 外 延

30、层 中 应 力 的 消 除 显 著 改 进 了 （） 的 晶 体 质 量 。 作 为 晶 体 质 量 的 表 征 ， 由 光 衍 射 测 定 的 半 峰 宽（ ） 从 多 弧 秒 下 降 到 弧 秒 以 下 。 隧穿结 整体多结级连电池的另一项基本关键技术是用隧穿结将 相邻的两级子电池连接起来， 既不能造成明显的电压损失 （ 隧 穿 结 上 的 压 降 ） ， 也 不 能 引 起 太 大 的 电 流 损 失（ 隧 穿 结 的 光 吸 收 ） 。最 早 ， 人 们 只 能 设 法 用 金 属 把 相 邻 两 级 子 电 池 之 间 的 反 级 性 界 面 短 路 掉 。 但 金 属 短 路 法

31、需 要 进 行 多 步 光 刻 套 刻和电池结构的逐层腐蚀， 工艺复杂， 而且会影响到电池的填 提高顶电池带隙宽度 晶 格 匹 配 的 （） 三 结 电 池 对 于 太 阳 光 谱 评 论 来 说 ， 并 不 是 理 想 的 材 料 组 合 。要 实 现 顶 电 池 与 中 间 电 池 的 电流匹配设计， 要么不得不把顶电池减到足够薄， 要么需要提 高 顶 电 池 材 料 的 带 隙 宽 度 ， 以 使 足 够 的 阳 光 可 以 透 过 顶 电 池 ， 进 入 （）中 间 电 池 。 显 然 ， 后 一 个 途 径 更 可 取 。 因为， 提高顶电池的带隙宽度将增加顶电池的开路电压， 从而

32、提高三结电池的整体开路电压。 前者， 虽然也能达到子电池 而 的电流匹配， 却不能使顶电池更充分地利用太阳光谱的短波 部分， 造成本文开始时提到的电压损失。 三结电池由于短路 在 电流密度的提高从第一代升级到第二代后， 如何提高顶电池 的带隙宽度， 改进电池的开路电压则成为进一步改善电池电 性 能 的 焦 点 。 一 个 显 而 易 见 的 方 法 是 用 四 元 合 金 取 代 。 我 们 前 面 提 到 的 外 延 生 长 所 碰 到 的 问 题 与 一 样 ， 这 在 一 定 程 度 上 受 到 对 残 余 氧 的 敏 感 性 的 限 制 。 另 一 条 途 径 是 通 过 增 加 族 亚 晶 格 的 无 序 排 列 程 度 来 提 高 搀 的 带 隙 宽