Антимонид арсенида галлия

Антимонид арсенида галлия
Идентификаторы
Родственные соединения
Родственные соединения	арсенид галлия ; антимонид галлия ; Галлия, индия, арсенида, антимонида, фосфида
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Антимонид арсенида галлия , также известный как арсенид антимонида галлия или GaAsSb ( Ga As _{(1- x )} Sb _x ), представляет собой тройное III-V полупроводниковое соединение ; х указывает доли мышьяка и сурьмы в сплаве. GaAsSb обычно относится к любому составу сплава. Это сплав арсенида галлия (GaAs) и антимонида галлия (GaSb).

Подготовка

Пленки GaAsSb были выращены методами молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), металлоорганической газофазной эпитаксии (MOVPE) и жидкофазной эпитаксии (ЖФЭ) на подложках из арсенида галлия , антимонида галлия и фосфида индия . Его часто включают в слоистые гетероструктуры с другими соединениями III-V.

Термодинамическая стабильность

GaAsSb имеет зону смешивания при температурах ниже 751 °C. ^{[ 1 ]} Это означает, что промежуточные составы сплава ниже этой температуры термодинамически нестабильны и могут самопроизвольно разделиться на две фазы: богатую GaAs и богатую GaSb. Это ограничивает составы GaAsSb, которые можно получить с помощью методов почти равновесного выращивания, таких как ЖФЭ, составами, находящимися за пределами зоны смешивания. ^{[ 2 ]} Однако составы GaAsSb в пределах зоны смешения могут быть получены с помощью неравновесных методов выращивания, таких как MBE и MOVPE. Тщательно подбирая условия роста (например, соотношение газов-прекурсоров в МОС-гидридной эпитаксии) и поддерживая относительно низкие температуры во время и после роста, можно получить кинетически стабильные составы GaAsSb в пределах зоны смешения . Например, это позволяет выращивать GaAsSb состава GaAs _0,51 Sb _0,49 , который, хотя обычно находится в пределах зоны смешивания при типичных температурах роста, может существовать как кинетически стабильный сплав. ^{[ 1 ]} Этот состав GaAsSb согласован по решетке с InP и иногда используется в гетероструктурах, выращиваемых на этой подложке.

Электронные свойства

Ширина запрещенной зоны и постоянная решетки сплавов GaAsSb находятся между таковыми у чистого GaAs (a = 0,565 нм, E _g = 1,42 эВ ) и GaSb (a = 0,610 нм, E _g = 0,73 эВ). ^{[ 3 ]} Во всех составах запрещенная зона прямая , как в GaAs и GaSb. Кроме того, ширина запрещенной зоны имеет минимум состава примерно при x = 0,8 при T = 300 К, достигая минимального значения E _g = 0,67 эВ, что немного ниже, чем у чистого GaSb. ^{[ 1 ]}

Приложения

GaAsSb тщательно изучался на предмет использования в биполярных транзисторах с гетеропереходом . ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Он также был согласован по решетке с InGaAs на InP для создания и изучения двумерного электронного газа . ^{[ 6 ]}

Гетероструктура на основе GaAsSb/GaAs была использована для изготовления фотодиода ближнего инфракрасного диапазона с центром пика чувствительности на расстоянии 1,3 мкм. ^{[ 7 ]}

на основе III-V GaAsSb может быть включен в многопереходные солнечные элементы для уменьшения туннельного расстояния и увеличения туннельного тока между соседними элементами. ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чернг, М.Дж., Стрингфеллоу, Г.Г., Коэн, Р.М. (1984). «Металлоорганический эпитаксиальный рост GaAs _0,5 Sb _0,5 ». Письма по прикладной физике . 44 (7): 677–679. Бибкод : 1984ApPhL..44..677C . дои : 10.1063/1.94874 .
^ Маделунг О., Рёсслер У., Шульц М., ред. (2002). «GaAs(1-x)Sb(x), физические свойства» . Элементы IV группы, соединения IV-IV и III-V. Часть б – Электронные, транспортные, оптические и другие свойства . Ландольт-Бёрнштейн - Конденсированные вещества III группы. Том. б. Спрингер-Верлаг. стр. 1–13. дои : 10.1007/10832182_25 . ISBN 978-3-540-42876-3 .
^ Вургафтман И., Мейер-младший, Рам-Мохан Л.Р. (2001). «Зонные параметры соединений полупроводников III–V и их сплавов». Журнал прикладной физики . 89 (11): 5815–5875. Бибкод : 2001JAP....89.5815V . дои : 10.1063/1.1368156 .
^ Болоньези, Ч.Р., Дворжак, М.М.В., Йео, П., Сюй, XG, Уоткинс, С.П. (2001). «Двойные HBT InP/GaAsSb/InP: новая альтернатива DHBT на основе InP». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 48 (11): 2631–2639. Бибкод : 2001ITED...48.2631B . дои : 10.1109/16.960389 .
^ Икосси-Анастасиу, К. (1993). «GaAsSb для биполярных транзисторов с гетеропереходом». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 40 (5): 878–884. Бибкод : 1993ITED...40..878I . дои : 10.1109/16.210193 .
^ Детц Х., Сильвано Де Соуза Дж., Леонхардт Х., Кланг П., Зедербауэр Т., Эндрюс А.М., Шренк В., Смолинер Дж., Штрассер Г. (2014). «Двумерные электронные газы на основе InGaAs/GaAsSb» . Журнал вакуумной науки и технологий B. 32 (2): 02С104. Бибкод : 2014JVSTB..32bC104D . дои : 10.1116/1.4863299 .
^ Сунь, X., Ван, С., Сюй, Дж.С., Сидху, Р., Чжэн, XG, Ли, X., Кэмпбелл, Дж.К., Холмс, А.Л. (2002). «GaAsSb: новый материал для фотодетекторов ближнего инфракрасного диапазона на подложках GaAs». Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 8 (4): 817–822. Бибкод : 2002IJSTQ...8..817S . дои : 10.1109/JSTQE.2002.800848 . ISSN 1558-4542 .
^ Клем, Дж. Ф., Золпер, Дж. К. (1997), Полупроводниковый туннельный переход с улучшающим слоем , получено 27 декабря 2023 г.

Внешние ссылки

Свойства GaAsSb

[MOVPE1-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Чернг, М.Дж., Стрингфеллоу, Г.Г., Коэн, Р.М. (1984). «Металлоорганический эпитаксиальный рост GaAs _0,5 Sb _0,5 ». Письма по прикладной физике . 44 (7): 677–679. Бибкод : 1984ApPhL..44..677C . дои : 10.1063/1.94874 .

[2] Маделунг О., Рёсслер У., Шульц М., ред. (2002). «GaAs(1-x)Sb(x), физические свойства» . Элементы IV группы, соединения IV-IV и III-V. Часть б – Электронные, транспортные, оптические и другие свойства . Ландольт-Бёрнштейн - Конденсированные вещества III группы. Том. б. Спрингер-Верлаг. стр. 1–13. дои : 10.1007/10832182_25 . ISBN 978-3-540-42876-3 .

[VMR-3] Вургафтман И., Мейер-младший, Рам-Мохан Л.Р. (2001). «Зонные параметры соединений полупроводников III–V и их сплавов». Журнал прикладной физики . 89 (11): 5815–5875. Бибкод : 2001JAP....89.5815V . дои : 10.1063/1.1368156 .

[4] Болоньези, Ч.Р., Дворжак, М.М.В., Йео, П., Сюй, XG, Уоткинс, С.П. (2001). «Двойные HBT InP/GaAsSb/InP: новая альтернатива DHBT на основе InP». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 48 (11): 2631–2639. Бибкод : 2001ITED...48.2631B . дои : 10.1109/16.960389 .

[5] Икосси-Анастасиу, К. (1993). «GaAsSb для биполярных транзисторов с гетеропереходом». Транзакции IEEE на электронных устройствах . 40 (5): 878–884. Бибкод : 1993ITED...40..878I . дои : 10.1109/16.210193 .

[6] Детц Х., Сильвано Де Соуза Дж., Леонхардт Х., Кланг П., Зедербауэр Т., Эндрюс А.М., Шренк В., Смолинер Дж., Штрассер Г. (2014). «Двумерные электронные газы на основе InGaAs/GaAsSb» . Журнал вакуумной науки и технологий B. 32 (2): 02С104. Бибкод : 2014JVSTB..32bC104D . дои : 10.1116/1.4863299 .

[7] Сунь, X., Ван, С., Сюй, Дж.С., Сидху, Р., Чжэн, XG, Ли, X., Кэмпбелл, Дж.К., Холмс, А.Л. (2002). «GaAsSb: новый материал для фотодетекторов ближнего инфракрасного диапазона на подложках GaAs». Журнал IEEE по избранным темам квантовой электроники . 8 (4): 817–822. Бибкод : 2002IJSTQ...8..817S . дои : 10.1109/JSTQE.2002.800848 . ISSN 1558-4542 .

[8] Клем, Дж. Ф., Золпер, Дж. К. (1997), Полупроводниковый туннельный переход с улучшающим слоем , получено 27 декабря 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]