复合半导体纳米线将解决太阳能电池晶格错位难题

美国科学家开发出一种新技术，首次成功地将复合半导体纳米线整合在太阳能硅片上，攻克了用这种半导体制造太阳能电池会遇到的晶格错位这一关键挑战。他们表示，这些细小的纳米线有望带来优质高效且廉价的太阳能电池和其他电子设备。相关研究发表在《纳米快报》杂志上。

III-V族化合物半导体指元素周期表中的III族与V族元素结合生成的化合物半导体，主要包括镓化砷、磷化铟和氮化镓等，其电子移动率远大于硅的电子移动率，因而在高速数字集成电路上的应用比硅半导体优越，有望用于研制将光变成电或相反的设备，比如高端太阳能电池或激光器等。然而，它们无法与太阳能电池最常见的基座硅无缝整合在一起，因此，限制了它们的应用。

每种晶体材料都有特定的原子间距--晶格常数（点阵常数），III-V族半导体在制造太阳能电池的过程中遭遇的最大挑战一直是，这种半导体没有同硅一样的晶格常数，它们无法整齐地叠层堆积在一起。该研究的领导者、伊利诺伊大学电子和计算机工程教授李秀玲（音译）解释道，当晶体点阵排列不整齐时，材料之间会出现错位。此前，科学家们一般将III-V族半导体沉积在一个覆盖有一层薄膜的硅晶圆上方，但晶格失配会产生压力从而导致瑕疵，降低所得到设备的性能。