Полупроводниковое соединение II-VI
Полупроводниковые соединения II-VI — это соединения, состоящие из металла 2-й или 12-й группы периодической таблицы ( щелочноземельные металлы и элементы 12-й группы , ранее называвшиеся группами IIA и IIB) и неметалла из группы 16 ( халькогены , ранее называвшиеся группа VI).Эти полупроводники кристаллизуются либо в структуре цинковой обманки решетчатой , либо в кристаллической структуре вюрцита . [1] Обычно они имеют большую запрещенную зону , что делает их популярными для коротковолновых применений в оптоэлектронике .
Изготовление
[ редактировать ]
Полупроводниковые соединения II-VI производятся методами эпитаксии , как и большинство полупроводниковых соединений. [2] Подложка . играет важную роль для всех методов изготовления Наилучшие результаты роста дают подложки, изготовленные из того же соединения ( гомоэпитаксии ), но для снижения стоимости изготовления часто используются подложки из других полупроводников (метод, называемый гетероэпитаксией ). В частности, полупроводниковые соединения III-V, такие как арсенид галлия , часто используются в качестве дешевых подложек, что приводит к более сильным напряжениям между подложкой и слоем роста и (как правило) к снижению оптоэлектронных свойств.
Характеристики
[ редактировать ]Ожидается, что особенно широкозонные полупроводниковые соединения II-VI будут очень хорошими кандидатами для высокопроизводительных приложений, таких как светоизлучающие диоды и лазерные диоды для синего и ультрафиолетового излучения. Из-за проблем с проводимостью применение этих материалов пока остается под вопросом. Лучшим примером является оксид цинка , который демонстрирует отличные оптические характеристики, хотя создание достаточной плотности носителей заряда за счет легирования оксида цинка остается проблематичным. [3]
Тройные соединения являются одним из вариантов почти непрерывного изменения ширины запрещенной зоны полупроводников в широком диапазоне энергий. Этот метод во многом зависит от материалов, а также методов выращивания. материалы с очень разными периодами решетки В частности, трудно комбинировать или разными кристаллическими фазами (в данном случае вюрцит или цинковую обманку). Напряжения и примеси из-за низкого качества кристаллов приводят к низким оптоэлектронным свойствам. Один из примеров основных возможностей, достижимых с помощью трех различных соединений, показан на диаграмме с оксидом цинка (ZnO), оксидом кадмия (CdO) и оксидом магния (MgO). По сути, можно получить любую запрещенную зону между этими тремя материалами. Следовательно, можно очень точно выбрать длину волны фотонов , излучаемых лазерными диодами или светоизлучающими диодами.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Д.У., Палмер. «СВОЙСТВА II-VI СОЕДИНЕНИЙ-ПОЛУПОНДУКТОРОВ» . www.semiconductors.co.uk . Проверено 11 сентября 2015 г.
- ^ Полупроводники с широкой запрещенной зоной II – VI: рост и свойства, издатель = Springer, ссылка
- ^ Клаус Ф. Клингширн, Бруно К. Мейер, Андреас Вааг, Аксель Хоффманн, Жан Гертс: оксид цинка. От фундаментальных свойств к новым приложениям ( Спрингерская серия по материаловедению. 120). Шпрингер, Гейдельберг, 2010 г., ISBN 978-3-642-10576-0 .