stringtranslate.com

Фосфид галлия

Фосфид галлия ( GaP ), фосфид галлия , представляет собой сложный полупроводниковый материал 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 сильнолегированные пластины кажутся темнее из-за поглощения свободных носителей. Он не имеет запаха и нерастворим в воде. 

GaP имеет микротвердость 9450 Н/мм 2 , температуру Дебая 446 К (173 °С) и коэффициент теплового расширения 5,3 × 10.−6 К −1 при комнатной температуре. [4] Сера , кремний или теллур используются в качестве легирующих добавок для производства полупроводников n-типа . Цинк используется в качестве легирующей примеси в полупроводниках p-типа .

Фосфид галлия находит применение 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 диапазоне прозрачности его индекс 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 (СИД) низкой и средней яркости с 1960-х годов. Он используется отдельно или вместе с арсенид-фосфидом галлия .

Светодиоды на основе 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 температуре выше ~900 °C фосфид галлия диссоциирует и фосфор выходит в виде газа. При росте кристаллов из расплава с температурой 1500 °C (для пластин светодиодов) этого необходимо предотвращать, удерживая фосфор слоем расплавленного оксида бора при давлении инертного газа 10–100 атмосфер. Этот процесс называется ростом Чохральского в жидкой капсуле (LEC) и является развитием процесса Чохральского, используемого для кремниевых пластин.

Рекомендации

  1. ^ abcd Хейнс, с. 4,63
  2. ^ abcd Хейнс, с. 12.85
  3. ^ аб Хейнс, с. 12.156
  4. ^ аб Хейнс, с. 12.80
  5. ^ Хейнс, с. 5.20
  6. ^ Уилсон, Далзиел Дж.; Шнайдер, Катарина; Хёнль, Саймон; Андерсон, Майлз; Баумгартнер, Янник; Чорномаз, Лукас; Киппенберг, Тобиас Дж.; Зайдлер, Пол (январь 2020 г.). «Интегральная нелинейная фотоника фосфида галлия». Природная фотоника . 14 (1): 57–62. arXiv : 1808.03554 . дои : 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. (08 февраля 2017 г.). «Преодоление разрыва между диэлектрической нанофотоникой и видимым режимом с помощью антенн из фосфида галлия без потерь». Нано-буквы . 17 (2): 1219–1225. Бибкод : 2017NanoL..17.1219C. doi : 10.1021/acs.nanolett.6b05026. hdl : 10044/1/45460 . ISSN  1530-6984. ПМИД  28094990.
  8. ^ Ривуар, Келли; Линь, Цзилян; Хатами, Фариба; Масселинк, В. Тед; Вучкович, Елена (07 декабря 2009 г.). «Генерация второй гармоники в нанорезонаторах фотонных кристаллов фосфида галлия со сверхнизкой мощностью непрерывной накачки». Оптика Экспресс . 17 (25): 22609–22615. arXiv : 0910.4757 . Бибкод : 2009OExpr..1722609R. дои : 10.1364/OE.17.022609. ISSN  1094-4087. PMID  20052186. S2CID  15879811.

Цитируемые источники

Внешние ссылки