Узкозонный полупроводник

Узкозонные полупроводники представляют собой полупроводниковые материалы с величиной запрещенной зоны менее 0,5 эВ, что соответствует длине волны отсечки инфракрасного поглощения более 2,5 микрона. Более расширенное определение включает все полупроводники с запрещенной зоной меньше, чем у кремния (1,1 эВ). ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Современный терагерц , ^{[ 3 ]} инфракрасный , ^{[ 4 ]} и термографический ^{[ 5 ]} все технологии основаны на этом классе полупроводников.

Узкощелевые материалы позволили реализовать спутниковое дистанционное зондирование , ^{[ 6 ]} фотонные интегральные схемы для телекоммуникаций , ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} и беспилотные транспортные системы Li-Fi , ^{[ 10 ]} в режиме инфракрасного детектора и инфракрасного видения . ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Они также являются материальной основой терагерцовых технологий, включая охранное наблюдение за скрытым обнаружением оружия , ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} безопасная медицинская и промышленная визуализация с помощью терагерцовой томографии , ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} а также диэлектрические ускорители кильватерного поля . ^{[ 19 ]}^{[ 20 ]}^{[ 21 ]} Кроме того, термофотогальваника со встроенными узкозонными полупроводниками потенциально может использовать традиционно тратимую впустую часть солнечной энергии , которая занимает ~49% спектра солнечного света. ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]} Космические корабли, глубоководные океанские приборы и установки для физики вакуума используют узкозонные полупроводники для достижения криогенного охлаждения . ^{[ 24 ]}^{[ 25 ]}

Список узкозонных полупроводников

Имя	Химическая формула	Группы	Запрещённая зона (300 К)
Теллурид ртути, кадмия	Hg _1−x Cd _x Te	II-VI	от 0 до 1,5 эВ
Теллурид ртути-цинка	Hg _1−x Zn _x Te	II-VI	от 0,15 до 2,25 эВ
Селенид свинца	PbSe	IV-VI	0,27 эВ
Сульфид свинца(II)	ПбС	IV-VI	0,37 эВ
Теллурид свинца	PbTe	IV-VI	0,32 эВ
Арсенид индия	InAs	III-V	0,354 эВ
Антимонид индия	InSb	III-V	0,17 эВ
Антимонид галлия	GaSb	III-V	0,67 эВ
Арсенид кадмия	КД ₃ Как ₂	II-V	от 0,5 до 0,6 эВ
Теллурид висмута	Bi₂Te_Би2Те3		0,21 эВ
Теллурид олова	СнТе	IV-VI	0,18 эВ
Селенид олова	СН	IV-VI	0,9 эВ
Селенид серебра(I)	Ag ₂ Se		0,07 эВ
Силицид магния	Мг ₂ Си	II-IV	0,79 эВ ^{[ 26 ]}

См. также

Ссылки

^ Ли, Сяо-Хуэй (2022). «Узкозонные материалы для оптоэлектроники» . Границы физики . 17 (1): 13304. Бибкод : 2022FrPhy..1713304L . дои : 10.1007/s11467-021-1055-z . S2CID 237652629 .
^ Чу, Цзюньхао; Шер, Арден (2008). Физика и свойства узкозонных полупроводников . Спрингер. дои : 10.1007/978-0-387-74801-6 . ISBN 978-0-387-74743-9 .
^ Джонс, Грэм А.; Слой, Дэвид Х.; Осенковский, Томас Г. (2007). Справочник Национальной ассоциации телерадиовещателей по инженерным вопросам . Тейлор и Фрэнсис. п. 7. ISBN 978-1-136-03410-7 .
^ Авраам, М.; Немировский Ю.; Бланк, Т.; Голан, Г.; Немировский Ю. (2022). «На пути к точному ИК-дистанционному измерению температуры тела радиометром на основе новой системы ИК-датчиков, получившей название Digital TMOS» . Микромашины . 13 (5): 703. дои : 10.3390/ми13050703 . ПМЦ 9145132 . ПМИД 35630174 .
^ Хапке Б (19 января 2012 г.). Теория отражения и эмиссионная спектроскопия . Издательство Кембриджского университета. п. 416. ИСБН 978-0-521-88349-8 .
^ Ловетт, Д. Р. Полуметаллы и узкозонные полупроводники; Pion Limited: Лондон, 1977 г.; Глава 7.
^ Inside Telecom Staff (30 июля 2022 г.). «Как фотонные чипы могут помочь создать устойчивую цифровую инфраструктуру?» . Внутри Телекома . Проверено 20 сентября 2022 г.
^ Авад, Эхаб (октябрь 2018 г.). «Двунаправленное разделение мод и повторное объединение для преобразования мод в плоских волноводах» . Доступ IEEE . 6 (1): 55937. doi : 10.1109/ACCESS.2018.2873278 . S2CID 53043619 .
^ Вергирис, Панайотис (16 июня 2022 г.). «Интегрированная фотоника для квантовых приложений» . Мир лазерного фокуса . Проверено 20 сентября 2022 г.
^ «Подробное описание методов модуляции для LiFi | Исследование LiFi» . www.lifi.eng.ed.ac.uk. Проверено 16 января 2018 г.
^ «Инфракрасная матричная камера (IRAC)» . Космический телескоп Спитцер. НАСА/Лаборатория реактивного движения/Калифорнийский технологический институт. Архивировано из оригинала 13 июня 2010 года . Проверено 13 января 2017 г.
^ Сонди, Дэвид (28 августа 2016 г.). «Спитцер выходит за пределы» для последней миссии» . Новый Атлас . Проверено 13 января 2017 г.
^ «Космос в изображениях – 2002–06 – Встреча с командой» .
^ «Космическая камера прокладывает новые терагерцовые пути» . Высшее образование Times (THE) . 12 февраля 2003 г. Проверено 4 августа 2023 г.
^ Победитель конкурса бизнес-планов исследовательских советов 2003/04 г. - 24 февраля 2004 г. . epsrc.ac.uk. 27 февраля 2004 г.
^ Гийе, JP; Рекур, Б.; Фредерик, Л.; Буске, Б.; Каниони, Л.; Манек-Хеннингер, И.; Десбарац, П.; Муне, П. (2014). «Обзор методов терагерцовой томографии». Журнал инфракрасных, миллиметровых и терагерцовых волн . 35 (4): 382–411. Бибкод : 2014JIMTW..35..382G . CiteSeerX 10.1.1.480.4173 . дои : 10.1007/s10762-014-0057-0 . S2CID 120535020 .
^ Миттлман, Дэниел М.; Хунше, Стефан; Бойвен, Люк; Нусс, Мартин К. (1997). «Тентографическая томография» . Оптические письма . 22 (12): 904–906. Бибкод : 1997OptL...22..904M . дои : 10.1364/OL.22.000904 . ISSN 1539-4794 . ПМИД 18185701 .
^ Катаяма, И.; Акаи, Р.; Бито, М.; Симосато, Х.; Миямото, К.; Ито, Х.; Ашида, М. (2010). «Сверхширокополосная терагерцевая генерация с использованием монокристаллов тозилата 4-N,N-диметиламино-4'-N'-метилстильбазолия» . Письма по прикладной физике . 97 (2): 021105. Бибкод : 2010ApPhL..97b1105K . дои : 10.1063/1.3463452 . ISSN 0003-6951 .
^ Долгашев, Валерий; Тантави, Сами; Хигаси, Ясуо; Спатаро, Бруно (25 октября 2010 г.). «Геометрическая зависимость радиочастотного пробоя в нормально проводящих ускоряющих структурах». Письма по прикладной физике . 97 (17): 171501. Бибкод : 2010ApPhL..97q1501D . дои : 10.1063/1.3505339 .
^ Дедушка Эмилио А.; Хуан, Вэньцянь Р.; Хонг, Кён Хан; Рави, Кустубан; Фаллахи, Арья; Мориена, Густаво; Дуэйн Миллер, RJ; Кертнер, Франц X. (06 октября 2015 г.). «Линейное ускорение электронов на терагерцовом частоте» . Природные коммуникации . 6 (1): 8486. arXiv : 1411.4709 . Бибкод : 2015NatCo...6.8486N . дои : 10.1038/ncomms9486 . ПМК 4600735 . ПМИД 26439410 .
^ Цзин, Чуньгуан (2016). «Диэлектрические ускорители Уэйкфилда». Обзоры ускорительной науки и технологий . 09 (6): 127–149. Бибкод : 2016РваСТ...9..127J . дои : 10.1142/s1793626816300061 .
^ Портманс, Джеф. «Веб-сайт IMEC: Фотоэлектрические батареи» . Архивировано из оригинала 13 октября 2007 г. Проверено 17 февраля 2008 г.
^ «Новый тепловой двигатель без движущихся частей столь же эффективен, как паровая турбина» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 13 апреля 2022 г. Проверено 13 апреля 2022 г.
^ Радебо, Рэй (31 марта 2009 г.). «Криорефрижераторы: современное состояние и последние разработки» . Физический журнал: конденсированное вещество . 21 (16): 164219. Бибкод : 2009JPCM...21p4219R . дои : 10.1088/0953-8984/21/16/164219 . ISSN 0953-8984 . ПМИД 21825399 . S2CID 22695540 .
^ Купер, Бернард Э; Хэдфилд, Роберт Х (28 июня 2022 г.). «Точка зрения: Компактная криогеника для сверхпроводящих детекторов фотонов» . Сверхпроводниковая наука и технология . 35 (8): 080501. Бибкод : 2022SuScT..35h0501C . дои : 10.1088/1361-6668/ac76e9 . ISSN 0953-2048 . S2CID 249534834 .
^ Нельсон, Джеймс Т. (1955). «Чикагская секция: 1. Электрические и оптические свойства MgPSn и Mg ₂ Si». Американский журнал физики . 23 (6). Американская ассоциация учителей физики (AAPT): 390. doi : 10.1119/1.1934018 . ISSN 0002-9505 .

Дальнейшее чтение

Дорнхаус Р., Нимц Г., Шлихт Б. (1983). Узкозонные полупроводники . Спрингеровские трактаты в современной физике 98 , ISBN 978-3-540-12091-9 (печать) ISBN 978-3-540-39531-7 (онлайн)
Нимц, Гюнтер (1980). «Рекомбинация в узкозонных полупроводниках». Отчеты по физике . 63 (5): 265–300. Бибкод : 1980PhR....63..265N . дои : 10.1016/0370-1573(80)90113-1 . ISSN 0370-1573 .

Эта физике конденсированного состояния, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Ли, Сяо-Хуэй (2022). «Узкозонные материалы для оптоэлектроники» . Границы физики . 17 (1): 13304. Бибкод : 2022FrPhy..1713304L . дои : 10.1007/s11467-021-1055-z . S2CID 237652629 .

[2] Чу, Цзюньхао; Шер, Арден (2008). Физика и свойства узкозонных полупроводников . Спрингер. дои : 10.1007/978-0-387-74801-6 . ISBN 978-0-387-74743-9 .

[3] Джонс, Грэм А.; Слой, Дэвид Х.; Осенковский, Томас Г. (2007). Справочник Национальной ассоциации телерадиовещателей по инженерным вопросам . Тейлор и Фрэнсис. п. 7. ISBN 978-1-136-03410-7 .

[4] Авраам, М.; Немировский Ю.; Бланк, Т.; Голан, Г.; Немировский Ю. (2022). «На пути к точному ИК-дистанционному измерению температуры тела радиометром на основе новой системы ИК-датчиков, получившей название Digital TMOS» . Микромашины . 13 (5): 703. дои : 10.3390/ми13050703 . ПМЦ 9145132 . ПМИД 35630174 .

[5] Хапке Б (19 января 2012 г.). Теория отражения и эмиссионная спектроскопия . Издательство Кембриджского университета. п. 416. ИСБН 978-0-521-88349-8 .

[6] Ловетт, Д. Р. Полуметаллы и узкозонные полупроводники; Pion Limited: Лондон, 1977 г.; Глава 7.

[7] Inside Telecom Staff (30 июля 2022 г.). «Как фотонные чипы могут помочь создать устойчивую цифровую инфраструктуру?» . Внутри Телекома . Проверено 20 сентября 2022 г.

[8] Авад, Эхаб (октябрь 2018 г.). «Двунаправленное разделение мод и повторное объединение для преобразования мод в плоских волноводах» . Доступ IEEE . 6 (1): 55937. doi : 10.1109/ACCESS.2018.2873278 . S2CID 53043619 .

[9] Вергирис, Панайотис (16 июня 2022 г.). «Интегрированная фотоника для квантовых приложений» . Мир лазерного фокуса . Проверено 20 сентября 2022 г.

[10] «Подробное описание методов модуляции для LiFi | Исследование LiFi» . www.lifi.eng.ed.ac.uk. Проверено 16 января 2018 г.

[11] «Инфракрасная матричная камера (IRAC)» . Космический телескоп Спитцер. НАСА/Лаборатория реактивного движения/Калифорнийский технологический институт. Архивировано из оригинала 13 июня 2010 года . Проверено 13 января 2017 г.

[12] Сонди, Дэвид (28 августа 2016 г.). «Спитцер выходит за пределы» для последней миссии» . Новый Атлас . Проверено 13 января 2017 г.

[13] «Космос в изображениях – 2002–06 – Встреча с командой» .

[14] «Космическая камера прокладывает новые терагерцовые пути» . Высшее образование Times (THE) . 12 февраля 2003 г. Проверено 4 августа 2023 г.

[15] Победитель конкурса бизнес-планов исследовательских советов 2003/04 г. - 24 февраля 2004 г. . epsrc.ac.uk. 27 февраля 2004 г.

[16] Гийе, JP; Рекур, Б.; Фредерик, Л.; Буске, Б.; Каниони, Л.; Манек-Хеннингер, И.; Десбарац, П.; Муне, П. (2014). «Обзор методов терагерцовой томографии». Журнал инфракрасных, миллиметровых и терагерцовых волн . 35 (4): 382–411. Бибкод : 2014JIMTW..35..382G . CiteSeerX 10.1.1.480.4173 . дои : 10.1007/s10762-014-0057-0 . S2CID 120535020 .

[17] Миттлман, Дэниел М.; Хунше, Стефан; Бойвен, Люк; Нусс, Мартин К. (1997). «Тентографическая томография» . Оптические письма . 22 (12): 904–906. Бибкод : 1997OptL...22..904M . дои : 10.1364/OL.22.000904 . ISSN 1539-4794 . ПМИД 18185701 .

[18] Катаяма, И.; Акаи, Р.; Бито, М.; Симосато, Х.; Миямото, К.; Ито, Х.; Ашида, М. (2010). «Сверхширокополосная терагерцевая генерация с использованием монокристаллов тозилата 4-N,N-диметиламино-4'-N'-метилстильбазолия» . Письма по прикладной физике . 97 (2): 021105. Бибкод : 2010ApPhL..97b1105K . дои : 10.1063/1.3463452 . ISSN 0003-6951 .

[19] Долгашев, Валерий; Тантави, Сами; Хигаси, Ясуо; Спатаро, Бруно (25 октября 2010 г.). «Геометрическая зависимость радиочастотного пробоя в нормально проводящих ускоряющих структурах». Письма по прикладной физике . 97 (17): 171501. Бибкод : 2010ApPhL..97q1501D . дои : 10.1063/1.3505339 .

[20] Дедушка Эмилио А.; Хуан, Вэньцянь Р.; Хонг, Кён Хан; Рави, Кустубан; Фаллахи, Арья; Мориена, Густаво; Дуэйн Миллер, RJ; Кертнер, Франц X. (06 октября 2015 г.). «Линейное ускорение электронов на терагерцовом частоте» . Природные коммуникации . 6 (1): 8486. arXiv : 1411.4709 . Бибкод : 2015NatCo...6.8486N . дои : 10.1038/ncomms9486 . ПМК 4600735 . ПМИД 26439410 .

[21] Цзин, Чуньгуан (2016). «Диэлектрические ускорители Уэйкфилда». Обзоры ускорительной науки и технологий . 09 (6): 127–149. Бибкод : 2016РваСТ...9..127J . дои : 10.1142/s1793626816300061 .

[22] Портманс, Джеф. «Веб-сайт IMEC: Фотоэлектрические батареи» . Архивировано из оригинала 13 октября 2007 г. Проверено 17 февраля 2008 г.

[23] «Новый тепловой двигатель без движущихся частей столь же эффективен, как паровая турбина» . Новости Массачусетского технологического института | Массачусетский технологический институт . 13 апреля 2022 г. Проверено 13 апреля 2022 г.

[24] Радебо, Рэй (31 марта 2009 г.). «Криорефрижераторы: современное состояние и последние разработки» . Физический журнал: конденсированное вещество . 21 (16): 164219. Бибкод : 2009JPCM...21p4219R . дои : 10.1088/0953-8984/21/16/164219 . ISSN 0953-8984 . ПМИД 21825399 . S2CID 22695540 .

[25] Купер, Бернард Э; Хэдфилд, Роберт Х (28 июня 2022 г.). «Точка зрения: Компактная криогеника для сверхпроводящих детекторов фотонов» . Сверхпроводниковая наука и технология . 35 (8): 080501. Бибкод : 2022SuScT..35h0501C . дои : 10.1088/1361-6668/ac76e9 . ISSN 0953-2048 . S2CID 249534834 .

[26] Нельсон, Джеймс Т. (1955). «Чикагская секция: 1. Электрические и оптические свойства MgPSn и Mg ₂ Si». Американский журнал физики . 23 (6). Американская ассоциация учителей физики (AAPT): 390. doi : 10.1119/1.1934018 . ISSN 0002-9505 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]