stringtranslate.com

Фосфид галлия

Фосфид галлия ( GaP ), фосфид галлия , является сложным полупроводниковым материалом с непрямой запрещенной зоной 2,24 эВ при комнатной температуре. Нечистый поликристаллический материал имеет вид бледно-оранжевых или сероватых кусочков. Нелегированные монокристаллы имеют оранжевый цвет, но сильно легированные пластины выглядят темнее из-за поглощения свободных носителей. Он не имеет запаха и нерастворим в воде. 

GaP имеет микротвердость 9450 Н/мм2 , температуру Дебая 446 К (173 °C) и коэффициент теплового расширения 5,3 × 10−6 K −1 при комнатной температуре. [4] Сера , кремний или теллур используются в качестве легирующих примесей для производства полупроводников n-типа . Цинк используется в качестве легирующей примеси для полупроводников p-типа .

Фосфид галлия применяется в оптических системах. [6] [7] [8] Его статическая диэлектрическая проницаемость составляет 11,1 при комнатной температуре. [2] Его показатель преломления варьируется от ~3,2 до 5,0 в видимом диапазоне, что выше, чем у большинства других полупроводниковых материалов. [3] В прозрачном диапазоне его показатель выше, чем у почти любого другого прозрачного материала, включая драгоценные камни, такие как алмаз , или неоксидные линзы, такие как сульфид цинка .

Светодиоды

Фосфид галлия используется в производстве недорогих красных, оранжевых и зеленых светодиодов (LED) с низкой и средней яркостью с 1960-х годов. Он используется отдельно или вместе с арсенидом фосфидом галлия .

Светодиоды из чистого GaP излучают зеленый свет с длиной волны 555 нм. GaP, легированный азотом , излучает желто-зеленый (565 нм) свет, GaP, легированный оксидом цинка , излучает красный (700 нм).

Фосфид галлия прозрачен для желтого и красного света, поэтому светодиоды GaAsP-on-GaP более эффективны, чем GaAsP-on -GaAs .

Рост кристаллов

При температурах выше ~900 °C фосфид галлия диссоциирует, и фосфор выделяется в виде газа. При выращивании кристаллов из расплава при температуре 1500 °C (для светодиодных пластин) это необходимо предотвратить, удерживая фосфор слоем расплавленного оксида бора при давлении инертного газа 10–100 атмосфер. Этот процесс называется ростом методом Чохральского с инкапсуляцией в жидкой фазе (LEC), это усовершенствование процесса Чохральского, используемого для кремниевых пластин.

Ссылки

  1. ^ abcd Хейнс, стр. 4.63
  2. ^ abcd Хейнс, стр. 12.85
  3. ^ ab Haynes, стр. 12.156
  4. ^ ab Haynes, стр. 12.80
  5. ^ Хейнс, стр. 5.20
  6. ^ Wilson, Dalziel J.; Schneider, Katharina; Hönl, Simon; Anderson, Miles; Baumgartner, Yannick; Czornomaz, Lukas; Kippenberg, Tobias J.; Seidler, Paul (январь 2020 г.). «Интегрированная нелинейная фотоника на основе фосфида галлия». Nature Photonics . 14 (1): 57–62. arXiv : 1808.03554 . doi :10.1038/s41566-019-0537-9. ISSN  1749-4893. S2CID  119357160.
  7. ^ Камбьяссо, Хавьер; Гринблат, Густаво; Ли, Йи; Ракович, Александра; Кортес, Эмилиано; Майер, Стефан А. (2017-02-08). «Преодоление разрыва между диэлектрической нанофотоникой и видимым режимом с помощью антенн на основе фосфида галлия без потерь». Nano Letters . 17 (2): 1219–1225. Bibcode : 2017NanoL..17.1219C. doi : 10.1021/acs.nanolett.6b05026. hdl : 10044/1/45460 . ISSN  1530-6984. PMID  28094990.
  8. ^ Ривуар, Келли; Лин, Цзылианг; Хатами, Фариба; Масселинк, В. Тед; Вучкович, Елена (2009-12-07). «Генерация второй гармоники в фотонных кристаллах нанорезонаторов фосфида галлия с ультранизкой мощностью непрерывной волны накачки». Optics Express . 17 (25): 22609–22615. arXiv : 0910.4757 . Bibcode : 2009OExpr..1722609R. doi : 10.1364/OE.17.022609. ISSN  1094-4087. PMID  20052186. S2CID  15879811.

Цитируемые источники

Внешние ссылки