Фосфид алюминия-галлия-индия
| Идентификаторы | |
|---|---|
| Характеристики | |
| АлГаИнП | |
| Структура | |
| Кубический | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Фосфид алюминия-галлия-индия ( Al Ga In P , также AlInGaP , InGaAlP и др.) — полупроводниковый материал , обеспечивающий платформу для разработки многопереходных фотоэлектрических и оптоэлектронных устройств. Он имеет прямую запрещенную зону в диапазоне от ультрафиолетовых до инфракрасных энергий фотонов. [1]
AlGaInP используется в гетероструктурах для изготовления ярких красных, оранжевых, зеленых и желтых светодиодов . Он также используется для изготовления диодных лазеров .
Подготовка
[ редактировать ]AlGaInP обычно выращивают методом гетероэпитаксии на подложках из арсенида или фосфида галлия , чтобы сформировать структуру с квантовыми ямами , из которой можно изготовить различные устройства.
Характеристики
[ редактировать ]| Оптические свойства | |
|---|---|
| Показатель преломления | 3.49 |
| Хроматическая дисперсия | -1,68 мкм −1 |
| Коэффициент поглощения | 50536 см −1 |
Прямая запрещенная зона AlGaInP охватывает энергетический диапазон видимого света (1,7–3,1 эВ). Выбрав определенный состав AlGaInP, можно выбрать ширину запрещенной зоны, соответствующую энергии определенной длины волны видимого света. Например, это можно использовать для получения светодиодов, излучающих красный, оранжевый или желтый свет. [1]
Как и большинство других полупроводников III-V классов и их сплавов, AlGaInP имеет кристаллическую структуру цинковой обманки . [2]
Приложения
[ редактировать ]AlGaInP используется в качестве активного материала в:
- Светодиоды высокой яркости.
- Диодные лазеры
- Структуры с квантовыми ямами
- Солнечные батареи (потенциал). Использование фосфида алюминия-галлия-индия с высоким содержанием алюминия в пятипереходной структуре может привести к созданию солнечных элементов с максимальным теоретическим КПД выше 40%. [1]
AlGaInP часто используется в светодиодах для систем освещения наряду с нитридом индия-галлия (InGaN). [ нужна ссылка ]
Диодный лазер
[ редактировать ]Диодный лазер состоит из полупроводникового материала, в котором pn-переход образует активную среду, а оптическая обратная связь обычно обеспечивается за счет отражений на гранях устройства. Диодные лазеры AlGaInP излучают видимый и ближний инфракрасный свет с длиной волны 0,63-0,76 мкм. [3] Диодные лазеры AlGaInP в основном применяются в устройствах чтения оптических дисков, лазерных указках и газовых датчиках, а также для оптической накачки и механической обработки. [1]
Аспекты безопасности и токсичности
[ редактировать ]Токсикология AlGaInP полностью не изучена. Пыль раздражает кожу, глаза и легкие. аспекты окружающей среды, здоровья и безопасности источников фосфида алюминия, индия, галлия (таких как триметилгаллий , триметилиндий и фосфин ), а также исследования по мониторингу промышленной гигиены стандартных источников MOVPE . В обзоре представлены [4]
В одном исследовании освещение лазером AlGaInP было связано с более медленным заживлением кожных ран у лабораторных крыс. [5] [ нужна медицинская ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Родриго, С.М.; Кунья, А; Поцца, DH; Блая, Д.С.; Мораес, Дж. Ф.; Вебер, Дж.Б.; де Оливейра, MG (2009). «Анализ системного влияния красной и инфракрасной лазерной терапии на заживление ран». Фотомед-лазерная хирургия . 27 (6): 929–35. дои : 10.1089/pho.2008.2306 . hdl : 10216/25679 . ПМИД 19708798 .
- ^ «Креймс, Майкл Р., Олег Б. Щекин, Регина Мюллер-Мах, Герд О. Мюллер, Лин Чжоу, Джерард Харберс и Джордж М. Крейфорд. «Состояние и будущее мощного светоизлучающего света». ЖУРНАЛ ДИСПЛЕЯ ТЕХНОЛОГИЯ Том 3.№ 2 (2007): 160. Кафедра электротехники, 20 июля 2009 г. Интернет» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 8 декабря 2015 г. Проверено 3 декабря 2015 г.
- ^ Чан, Б.Л.; Джутамулия, С. (2 декабря 2010 г.). «Лазеры при взаимодействии света с кожей», Учеб. SPIE 7851 , Информационная оптика и оптическое хранение данных, 78510O; дои: 10.1117/12.872732
- ^ Шенаи-Хатхате, Деодатта В. (2004). «Вопросы окружающей среды, здоровья и безопасности для источников, используемых при выращивании сложных полупроводников методом MOVPE». Журнал роста кристаллов . 272 (1–4): 816–821. Бибкод : 2004JCrGr.272..816S . дои : 10.1016/j.jcrysgro.2004.09.007 .
- ^ Родриго, С.М.; Кунья, А; Поцца, DH; Блая, Д.С.; Мораес, Дж. Ф.; Вебер, Дж.Б.; де Оливейра, MG (2009). «Анализ системного влияния красной и инфракрасной лазерной терапии на заживление ран». Фотомед-лазерная хирургия . 27 (6): 929–35. дои : 10.1089/pho.2008.2306 . hdl : 10216/25679 . ПМИД 19708798 .
- Примечания
- Гриффин, Эй Джей (2000). «Параметры зонной структуры четверных фосфидных полупроводниковых сплавов, исследованных методом магнитооптической спектроскопии». Полупроводниковая наука и технология . 15 (11): 1030–1034. Бибкод : 2000SeScT..15.1030G . дои : 10.1088/0268-1242/15/11/303 . S2CID 250827812 .
- Светодиоды высокой яркости : Г.Б. Стрингфеллоу и М. Джордж Крэфорд, Полупроводники и полуметаллы, том. 48, стр. 97–226.