stringtranslate.com

Нитрид индия

Нитрид индия ( InN ) — это полупроводниковый материал с малой шириной запрещенной зоны, который может применяться в солнечных элементах [2] и высокоскоростной электронике. [3] [4]

Ширина запрещенной зоны InN в настоящее время установлена ​​как ~0,7 эВ в зависимости от температуры [5] (устаревшее значение составляет 1,97 эВ). Эффективная масса электрона была недавно определена с помощью измерений сильного магнитного поля, [6] [7] m* =0,055 m 0 .

Тройная система InGaN , легированная GaN , имеет прямую ширину запрещенной зоны от инфракрасного (0,69 эВ) до ультрафиолетового (3,4 эВ) диапазона.

В настоящее время ведутся исследования по разработке солнечных элементов с использованием полупроводников на основе нитридов . Используя один или несколько сплавов нитрида индия-галлия (InGaN), можно достичь оптического соответствия солнечному спектру . [ требуется ссылка ] Ширина запрещенной зоны InN позволяет использовать длины волн до 1900 нм . Однако необходимо преодолеть множество трудностей, если такие солнечные элементы хотят стать коммерческой реальностью: легирование p-типа InN и богатого индием InGaN является одной из самых больших проблем. Гетероэпитаксиальный рост InN с другими нитридами ( GaN , AlN ) оказался сложным.

Тонкие слои InN можно выращивать методом химического осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD). [8]

Сверхпроводимость

Тонкие поликристаллические пленки нитрида индия могут быть высокопроводящими и даже сверхпроводящими при температурах жидкого гелия . Температура сверхпроводящего перехода T c зависит от структуры пленки каждого образца и плотности носителей и варьируется от 0 К до примерно 3 К. [8] [9] При легировании магнием T c может составлять 3,97 К. [9] Сверхпроводимость сохраняется в сильном магнитном поле (несколько тесла), что отличается от сверхпроводимости в металле In, которая подавляется полями всего 0,03 тесла. Тем не менее, сверхпроводимость приписывается металлическим индиевым цепочкам [8] или нанокластерам, где малый размер увеличивает критическое магнитное поле согласно теории Гинзбурга–Ландау . [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Пичугин, ИГ; Тлачала, М. (1978). «Рентгеновский анализ нитрида Индии»Рентгеновский анализ нитрида ИндияРентгеноструктурный анализ нитрида индия. Известия Академии наук СССР: Неорганические материалы Известия Академии наук СССР: Неорганические материалы(на русском языке). 14 (1): 175–176.
  2. ^ Nanishi, Y.; Araki, T.; Yamaguchi, T. (2010). "Молекулярно-лучевая эпитаксия InN". В Veal, TD; McConville, CF; Schaff, WJ (ред.). Indium Nitride and Related Alloys . CRC Press. стр. 31. ISBN 978-1-138-11672-6.
  3. ^ Yim, JWL; Wu, J. (2010). "Оптические свойства InN и родственных сплавов". В Veal, TD; McConville, CF; Schaff, WJ (ред.). Indium Nitride and Related Alloys . CRC Press. стр. 266. ISBN 978-1-138-11672-6.
  4. ^ Кристен, Юрген; Гил, Бернард (2014). «Нитриды III группы». Физический статус Solidi C . 11 (2): 238. Бибкод : 2014PSSCR..11..238C. дои : 10.1002/pssc.201470041 .
  5. ^ Monemar, B.; Paskov, PP; Kasic, A. (2005-07-01). "Оптические свойства InN — вопрос о запрещенной зоне". Superlattices and Microstructures . 38 (1): 38–56. Bibcode : 2005SuMi...38...38M. doi : 10.1016/j.spmi.2005.04.006. ISSN  0749-6036.
  6. ^ Goiran, Michel; Millot, Marius; Poumirol, Jean-Marie; Gherasoiu, Iulian; et al. (2010). "Эффективная масса электронного циклотрона в нитриде индия". Applied Physics Letters . 96 (5): 052117. Bibcode : 2010ApPhL..96e2117G. doi : 10.1063/1.3304169.
  7. ^ Милло, Мариус; Убриг, Николя; Пумироль, Жан-Мари; Герасою, Юлиан; и др. (2011). «Определение эффективной массы в InN методом высокополевой осцилляционной магнитоабсорбционной спектроскопии». Physical Review B. 83 ( 12): 125204. Bibcode : 2011PhRvB..83l5204M. doi : 10.1103/PhysRevB.83.125204.
  8. ^ abc Инушима, Такаши (2006). "Электронная структура сверхпроводящего InN". Наука и технология передовых материалов . 7 (S1): S112–S116. Bibcode :2006STAdM...7S.112I. doi : 10.1016/j.stam.2006.06.004 .
  9. ^ ab Tiras, E.; Gunes, M.; Balkan, N.; Airey, R.; et al. (2009). "Сверхпроводимость в сильно компенсированном Mg-легированном InN" (PDF) . Applied Physics Letters . 94 (14): 142108. Bibcode :2009ApPhL..94n2108T. doi :10.1063/1.3116120.
  10. ^ Комиссарова, ТА; Парфеньев, РВ; Иванов, СВ (2009). "Комментарий к 'Сверхпроводимость в сильно компенсированном Mg-легированном InN' [Appl. Phys. Lett. 94, 142108 (2009)]". Applied Physics Letters . 95 (8): 086101. Bibcode :2009ApPhL..95h6101K. doi : 10.1063/1.3212864 .

Внешние ссылки