在真空度10_5Pa以下的真空環(huán)境下進行，離子束流能量的范圍是200?300eV。氫離子束轟擊處理的過程包括:首先在室溫下轟擊20?30分鐘，然后再加熱到100?120°C的溫度范圍，轟擊6?8分鐘。通過對鍵合層進行氫離子束轟擊處理，降低了鍵合工藝中對晶片表面的平整度和退火溫度的要求。
[0065]在如上所述的制備方法中，在鍵合獲得所述半導體結構之后，還可以對所述半導體結構進行熱處理工藝，或者稱為退火工藝，具體包括:首先，將半導體結構放置于氬氣或氮氣的氣體環(huán)境中；然后，加熱至350?400°C的溫度范圍內并保溫2?3小時，其中，當溫度大于150°C時，升溫的速率為0.2?0.50C /分鐘；最后，以降溫速率為0.2?0.5°C /分鐘進行降溫處理，其中，當溫度小于150°C，采用自然降溫的方式降溫至室溫。通過對半導體結構進行熱處理工藝，去除鍵合界面形成的氣泡，可以有效提高鍵合強度。
[0066]實施例1
[0067]本具體實施例是以由GaAs單結太陽電池和InGaAs單結太陽電池通過鍵合級聯(lián)構成雙結級聯(lián)太陽電池為例進行說明的。如圖5所示，其中的第一半導體晶片I為GaAs單結太陽電池晶片，第二半導體晶片2為InGaAs單結太陽電池晶片，通過鍵合所獲得的半導體結構為GaAs/InGaAs雙結級聯(lián)太陽電池。其中，
[0068]GaAs太陽電池晶片包括依次疊層設置的n+型GaAs蓋層101、η型AlInP窗口層102、η型GaAs發(fā)射區(qū)103、ρ型GaAs基區(qū)104以及ρ型GaInP背場層105 ;第一鍵合層11為P+型GaAs材料層,位于ρ型GaInP背場層105上。
[0069]InGaAs太陽電池晶片包括依次疊層設置的ρ型InP襯底201、p型InP背場層202、P型Ina53GaAs基區(qū)203以及η型Ina53GaAs發(fā)射區(qū)204 ;其中，第二鍵合層21為η+型InP材料層，位于η型Ina53GaAs發(fā)射區(qū)204上。
[0070]本實施例中，納米孔陣列結構層3設置在GaAs太陽電池晶片的第一鍵合層11，納米孔陣列結構層3的材料為Ag,厚度為30nm,納米孔孔徑為250nm,孔間距為350nm。
[0071]其中，第一鍵合層11的P+型GaAs材料層和第二鍵合層21的n+型InP材料層摻雜濃度均為1.0X1019，厚度為20nm。在另外的一些實施例中，鍵合層的摻雜濃度可以選擇在1.0X 119以上，其厚度優(yōu)選的范圍是15?30nm。鍵合層采取重摻雜，可以減小鍵合界面的電阻，達到降低光損耗的目的。
[0072]下面結合圖6a_6g介紹該雙結級聯(lián)太陽電池的具體制備過程。
[0073]步驟1、提供GaAs太陽電池晶片，如圖6a所示，該晶片包括依次疊層設置的n+型GaAs蓋層101、η型AlInP窗口層102、η型GaAs發(fā)射區(qū)103、ρ型GaAs基區(qū)104以及ρ型GaInP背場層105，該晶片中包含材料為ρ+型GaAs的第一鍵合層11 ;其中，該晶片整體制備于P型GaAs襯底107上，并且ρ型GaAs襯底107與第一鍵合層11之間還設置有ρ型AlGaInP 阻擋層 106。
[0074]步驟2、如圖6b所示，采用膠粘結技術將GaAs太陽電池晶片轉移到支撐襯底108上，其中支撐襯底108與n+型GaAs蓋層101連接。支撐襯底108可以選用玻璃片或硅片。
[0075]步驟3、剝離GaAs太陽電池晶片的ρ型GaAs襯底107，如圖6c所示。具體包括:首先采用機械減薄P型GaAs襯底107,減薄至40 μ m左右；并使用光刻膠或臘保護GaAs太陽電池晶片側面，防止腐蝕液側蝕；然后將GaAs太陽電池晶片置于H3PO4和H2O2的混合的水溶液中，對P型GaAs襯底107進行選擇性腐蝕，再用鹽酸水溶液腐蝕去掉ρ型AlGaInP阻擋層106 ;最后才用有機溶劑去除光刻膠和蠟，有機溶劑可以是二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯等。
[0076]步驟4、提供InGaAs太陽電池晶片，如圖6d所示，該晶片包括依次疊層設置的P型InP襯底201、ρ型InP背場層202、ρ型Ina53GaAs基區(qū)203以及η型Ina53GaAs發(fā)射區(qū)204 ;其中，該晶片中包含材料為η+型InP的第二鍵合層21。
[0077]步驟5、對GaAs太陽電池晶片和InGaAs太陽電池晶片進行化學清洗。首先將GaAs太陽電池晶片在去離子水中煮沸2?3遍，每遍3分鐘，除去表面較大顆粒污染物；然后用乙醇、丙酮、三氯乙烯、丙酮、乙醇的按照順序依次超聲煮洗2?3遍，每遍3分鐘；進而用大量去離子水反復清洗，去除表面有機污染物。GaAs太陽電池晶片清洗后浸泡在去離子水中待進行后續(xù)工藝，所有操作在超凈室中進行。對于InGaAs太陽電池晶片的化學清洗采用上述相同的流程。
[0078]步驟6、對GaAs太陽電池晶片和InGaAs太陽電池晶片進行氫離子束轟擊處理。首先使用氮氣吹干清洗后的GaAs太陽電池晶片，放置于真空室中，待真空度達到KT5Pa時，開始對GaAs太陽電池晶片的第一鍵合層11進行氫離子束轟擊處理，設置離子束流能量為250eV，首先室溫下進行轟擊，時間為25分鐘，然后加熱到120°C，轟擊8分鐘。在另外的一些實施例中，離子束流能量可以可以選擇的范圍是200?300eV，室溫下轟擊的時間可以選擇在20?30分鐘的范圍內，加熱的溫度可以選擇的范圍是100?120°C，轟擊時間可以選擇為6?8分鐘。對GaAs太陽電池晶片轟擊結束后，將晶片送出，開始InGaAs太陽電池晶片進行轟擊處理，處理流程采用上述相同的流程。
[0079]步驟7、在ρ+型GaAs第一鍵合層11上制備納米孔陣列結構層3，如圖6e所示。具體包括:
[0080]首先在ρ+型GaAs第一鍵合層11上制備緊密排列的膠體球單層，膠體球的材料為聚苯乙烯；相鄰的膠體球的中心間距為350nm。膠體球的中心間距與最終形成的納米孔陣列結構層3中的納米孔間距的大小相對應，可以根據所需要形成的納米孔間距的大小來選擇膠體球的粒徑(本文中，所述的孔間距是指兩個孔的中心距離)。在另外的一些實施例中，膠體球的材料也可以選擇為二氧化硅膠體。
[0081]然后采用采用ICP(Inductively Coupled Plasma,感應稱合等離子體刻蝕)技術，刻蝕減小膠體球的粒徑，使膠體球的粒徑為250nm。膠體球的粒徑與最終形成的納米孔陣列結構層3中的納米孔孔徑的大小相對應，可以根據所需要形成的納米孔孔徑的大小來選擇膠體球的粒徑。較小膠體球粒徑的方法還可以選用RIE(Reactive 1n Etching,反應離子刻蝕)或FIB (Focused 1n beam,聚焦離子束)刻蝕技術。
[0082]進而以膠體球單層為掩膜,在P+型GaAs第一鍵合層11制備一層厚度為30nm的Ag金屬層。
[0083]最后利用3Mstotch膠帶反復粘貼去除膠球，部分殘余膠體顆粒利用高揮發(fā)性化學有機溶劑溶解去除，有機溶劑可以是二氯甲烷、全氯乙烯、三氯乙烯等。最終在第一鍵合層11上制備得到納米孔陣列結構3。
[0084]步驟8、將GaAs太陽電池晶片和InGaAs太陽電池晶片放置于真空室中進行鍵合，如圖6f所不。具體包括:將GaAs太陽電池晶片和InGaAs太陽電池晶片放直于真空室中對準晶向(第一鍵合層11與第二鍵合層12朝向相對)，真空室的真空度維持在10_4?10_5