Алмазоподобные полупроводники

| Категория реферата: Остальные рефераты
| Теги реферата: налоги в россии, новшество
| Добавил(а) на сайт: Ёжов.

[pic]Рис. 1 Классификация полупроводниковых материалов по составу и свойствам.

Полупроводниковыми свойствами обладают и некоторые модификации олова и углерода.
Последний существуют двух аллотропных формах – алмаз и графит. Графит по электрическим свойствам близок к проводникам (?Э 1,7эВ) с высоким квантовыми выходом межзонной излучательной рекомбинации. Такие материалы используют для создания эффективных электролюминесцентных источников красного излучения
(светодиодов и лазеров). Твердые растворы
GaхIn1-хP c х=0,5-0,7 обладают эффективной люминесценцией в желто-зеленой области спектра.

Получение однородных твердых растворов заданного состава представляет собой весьма трудную технологическую задачу. Обычными методами кристаллизации из расплава в лучшем случае удается получать однородные поликристаллические слитки. Монокристаллические слои твердых растворов, используемых в приборных структурах, осаждают исключительно методами эпитаксии. Эпитаксию твердых растворов GaAs1-уPу осуществляют на подложках
GaAs или GaP с помощью химических реакций, протекающих в газовой фазе. В то же время наиболее совершенные эпитаксиальные слои AlхGa1-хAs, AlхGa1-хSb,
GaхIn1-хAs, GaхIn1-хP получают методом жидкофазовой эпитаксии с использованием галлия или индия в качестве растворителя.

Твердые растворы открывают широкие возможности создания гетеропереходов и приборов на их основе. Под гетеропереходом понимают контакт двух полупроводников с различной шириной запрещенной зоны. Для получения гетеропереходов со свойствами идеального контакта необходимо выполнить ряд условий совместимости материалов по механическим, кристаллохимическим и термическим свойствам. Решающим критерием при выборе материалов контактной пары является соответствие периодов их кристаллических решеток и температурных коэффициентов линейного расширения.
Если компоненты гетерпары обладают взаимной растворимостью во всем интервале концентраций, то появляется уникальная возможность создавать гетеропереходы между химическим соединением АС и твердым раствором
АхВ1-хС на его основе. Это обстоятельство позволяет плавно изменять свойства материалов на контактной границе, что важно при изготовлении ряда приборов оптоэлектроники и прежде всего – источников и приемников излучения. Среди полупроводников типа АIIIВVнаилучшими парами материалов для создания идеальных гетеропереходов являются системы GaAs-AlхGa1-хAs и
GaSb-AlхGa1-хSb.
Преимущества указанных гетеропар заключаются в том, что период решетки твердых растворов AlхGa1-хAs и AlхGa1-х Sb слабо зависит от состава и близок к периоду решетки бинарного соединения (собственно GaAs и GaSb).

Дополнительные степени свободы для варьирования параметрами сопрягаемых полупроводниковых материалов при получении идеальных гетеропереходов возникают при использовании четырехкомпонентных твердых растворов типа АхВ1-хСуД1-у. Среди этой группы материалов наиболее интересными и изученными являются твердые растворы GaхIn1-хAs1-уPу, в которых имеет место замещение по обеим подрешеткам при сохранении общей стехиометрии, т. е. равенство суммарных количеств атомов металла и металлоида. В качестве исходных компонентов такого твердого раствора можно рассматривать четыре бинарных соединения: GaP, InP, GaAs и InAs. Особый интерес представляют твердые растворы GaхIn 1-хAs1-уPу с изопериодическим замещением по отношению к InP. В зависимости от состава их запрещенная зона может изменяться в пределах от 0,75 до 1,35 эВ.

Инжекционные лазеры на основе гетерпары InP- Ga In As P переспективны для применения в волоконно-оптических линиях связи, поскольку спектральный диапазон их излучения соответствует минимальным оптическим потерям кварцевого волокна.

Заключение.

Таким образом, мы видим, что уже сейчас полупроводники нашли себе ряд важнейших применений и что область их практического применения непрерывно и быстро расширяется. Физика твердого тела, особенно физика полупроводников, оказала в последнее время заметное влияние на электронику, и, по-видимому, в течение ближайших лет полупроводниковые приборы будут занимать ведущее положение в этой области. Многие устройства, скорее всего, будут заменены новыми, где будут использованы приборы из высококачественных монокристаллов того или иного полупроводника.

Используемая литература

1. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники.- М.:
Высшая школа, 1986.

2. Пасынков В.В. Материалы электронной техники.- М.: Высшая школа,
1980.

3. Ортмонд Б. Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников./Под ред. В.М. Глазова.- М.: Высшая школа, 1982.

4.Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников.- М.:
Наука,1977.

5. Горелик С.С., Дашевский М. Я. Материаловедение полупроводников и металловедение.- М. Металлургия, 1973.

6. Справочник по электротехническим материалам. /Под ред.Ю. В.
Корицкого,
В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. – М. : Энергия,1974.

7. Электрорадиоматериалы. /Под ред. Б.М. Тареева.- М.: Высшая школа,1978.