반도체 재료 목록
List of semiconductor materials반도체 재료는 명목상 작은 밴드 갭 절연체입니다.반도체 물질의 정의 특성은 제어 가능한 방식으로 [1]전자 특성을 변경하는 불순물로 도핑함으로써 손상될 수 있다는 것입니다.컴퓨터 및 태양광 산업(트랜지스터, 레이저, 태양전지 등)에 적용되기 때문에 새로운 반도체 재료의 발굴과 기존 재료의 개선은 재료 과학에서 중요한 연구 분야입니다.
가장 일반적으로 사용되는 반도체 재료는 결정성 무기 고체입니다.이들 물질은 구성 원자의 주기율표에 따라 분류된다.
반도체 재료마다 특성이 다르다.따라서 실리콘에 비해 화합물 반도체는 장단점이 있다.예를 들어, 갈륨 비소(GaAs)는 실리콘보다 6배 높은 전자 이동성을 가지고 있어 보다 빠른 작동을 가능하게 합니다. 더 높은 온도에서 전력 소자를 작동시킬 수 있고 상온에서 저전력 소자의 열 노이즈를 줄일 수 있습니다. 직접 밴드 갭은 실리콘보다 더 유리한 광전자 특성을 제공합니다.실리콘의 간접 밴드 갭; 3원 및 4원 조성에 합금될 수 있으며 밴드 갭 폭 조절이 가능하여 선택된 파장에서 빛을 방출할 수 있으며, 이는 광섬유를 통해 가장 효율적으로 전송되는 파장과 매칭이 가능합니다.GaAs는 반절연 형태로 재배할 수도 있어 GaAs 디바이스의 격자 매칭 절연 기판으로 적합하다.반대로, 실리콘은 견고하고 저렴하며 가공이 쉬운 반면, GaAs는 부서지기 쉽고 비용이 많이 들며, 산화층을 성장시키는 것만으로 절연층을 만들 수 없습니다. 따라서 GaAs는 [2]실리콘이 충분하지 않은 경우에만 사용됩니다.
복수의 화합물을 합금함으로써 일부 반도체 재료는 예를 들어 밴드갭 또는 격자상수에서 조정 가능하다.그 결과는 3진수, 4진수, 또는 4진수 구성이다.3원 구성은 관련된 2원 화합물 범위 내에서 밴드 갭을 조정할 수 있지만, 직접 및 간접 밴드 갭 재료의 조합의 경우 간접 밴드 갭이 우세하여 광전자 공학에 사용할 수 있는 범위를 제한합니다.이것에 의해, AlGaAs LED는 660 nm로 제한됩니다.화합물의 격자상수 또한 다른 경향이 있으며, 혼합비에 따라 기질에 대한 격자불일치는 불일치 크기에 따른 양의 결함을 야기한다. 이는 달성 가능한 방사/비방사성 재조합의 비율에 영향을 미쳐 소자의 발광효율을 결정한다.4차 이상의 구성에서는 밴드 갭과 격자 상수를 동시에 조정할 수 있으므로 넓은 파장 범위에서 복사 효율을 높일 수 있습니다. 예를 들어 LED에는 AlGaInP가 사용됩니다.생성된 빛의 파장에 투명한 재료는 대부분의 재료에서 광자를 보다 효율적으로 추출할 수 있기 때문에 유리합니다.즉, 이러한 투명 재료에서 빛 생성은 표면에만 국한되지 않습니다.굴절률 또한 조성에 의존하며 [3]재료에서 광자를 추출하는 효율에 영향을 미칩니다.
반도체 재료의 종류
- 제4족 원소 반도체 (C, Si, Ge, Sn)
- 그룹 IV 화합물 반도체
- 6족 원소 반도체 (S, Se, Te)
- III-V 반도체:높은 수준의 화학량계로 결정화되며, 대부분은 n형 및 p형 모두로 얻을 수 있다.많은 경우 캐리어 이동성이 높고 에너지 갭이 직접적이기 때문에 광전자 공학에 유용합니다.(「」도 참조해 주세요. 템플릿:III-V 화합물).
- II–VI 반도체: 보통 p형. 단, N형인 ZnTe 및 ZnO는 제외
- I-VII 반도체
- IV-VI 반도체
- V-VI 반도체
- II-V 반도체
- I-II-VI2 반도체
- 산화물
- 층상 반도체
- 자기 반도체
- 유기 반도체
- 전하 전달 복합체
- 다른이들
화합물 반도체
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화합물 반도체는 적어도 2종의 다른 화학원소로 이루어진 반도체 화합물이다.이러한 반도체는 예를 들어 주기율표 그룹 13–15(구 그룹 III–V)에서 형성된다. 예를 들어 붕소 그룹 III, 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐)과 그룹 15(구 그룹 V, 질소, 인, 비소, 안티몬, 비스무트)의 원소이다.이러한 원소는 2원소(예: 갈륨(III) 비화물(GaAs)), 3원소(예: InGaAs) 및 4원소 합금(예: 갈륨 인듐 인화물(예: Inga Indium Indp)을 형성할 수 있기 때문에 가능한 공식의 범위는 매우 넓다.III-V 화합물 반도체의 특성은 IV족과 유사하다.이러한 화합물, 특히 II-VI 화합물의 이온성이 높을수록 이온성 [4]화합물이 적을수록 기본 밴드갭이 커지는 경향이 있습니다.
제조
금속유기기상 에피택시(MOVPE)는 [citation needed]장치용 화합물 반도체 박막 형성을 위한 가장 인기 있는 증착 기술입니다.초순도 금속 및/또는 하이드라이드를 수소와 같은 주변 가스의 전구체 소스 재료로 사용합니다.
기타 선택 가능한 기술은 다음과 같습니다.
반도체 재료표
그룹. | 엘렘 | 재료. | 공식 | 밴드갭(eV) | 갭 타입 | 묘사 |
---|---|---|---|---|---|---|
IV | 1 | 다이아몬드 | C | 5.47[5][6] | 간접적인 | 뛰어난 열전도성.뛰어난 기계적 특성 및 광학 특성매우 높은 나노기계 공진기 품질 계수.[7] |
IV | 1 | 실리콘 | 시 | 1.12[5][6] | 간접적인 | 기존의 결정질 실리콘(c-Si) 태양전지에 사용되며, 박막 태양전지에서는 비정질 실리콘(a-Si)으로서 비정질 형태로 사용됩니다.태양광 발전 분야에서 가장 일반적인 반도체 재료. 전 세계 PV 시장을 지배하고 있으며, 제작이 용이하며, 전기 및 기계적 특성이 우수합니다.단열용으로 고품질의 열산화물을 형성합니다.집적회로의 제조에 사용되는 가장 일반적인 재료입니다. |
IV | 1 | 게르마늄 | ge | 0.67[5][6] | 간접적인 | 초기 레이더 감지 다이오드 및 첫 번째 트랜지스터에 사용되며, 실리콘보다 낮은 순도를 요구합니다.고효율 다접합 광전지용 기판.비화 갈륨과 매우 유사한 격자 상수입니다.감마 분광법에 사용되는 고순도 결정.수염이 자라 일부 디바이스의 신뢰성을 해칠 수 있습니다. |
IV | 1 | 회색 주석, α-Sn | 스니 | 0.00,[8] 0.08[9] | 간접적인 | 저온 동소체(다이아몬드 입방 격자). |
IV | 2 | 탄화규소, 3C-SiC | SiC | 2.3[5] | 간접적인 | 초기 황색 LED에 사용 |
IV | 2 | 탄화규소, 4H-SiC | SiC | 3.3[5] | 간접적인 | 고전압 및 고온 애플리케이션에 사용 |
IV | 2 | 탄화규소, 6H-SiC | SiC | 3.0[5] | 간접적인 | 초기 파란색 LED에 사용 |
VI | 1 | 황, α-S | S8. | 2.6[10] | ||
VI | 1 | 회색 셀레늄 | 세 | 1.74 | 간접적인 | 셀레늄 정류기에 사용됩니다. |
VI | 1 | 붉은 셀레늄 | 세 | 2.05 | 간접적인 | [11] |
VI | 1 | 텔루루 | 테 | 0.33 | ||
III-V | 2 | 질화붕소, 세제곱 | BN | 6.36[12] | 간접적인 | 자외선 LED에 잠재적으로 유용한 |
III-V | 2 | 질화붕소, 육각형 | BN | 5.96[12] | 준직접의 | 자외선 LED에 잠재적으로 유용한 |
III-V | 2 | 질화 붕소 나노튜브 | BN | ~5.5 | ||
III-V | 2 | 붕소 인화물 | BP | 2 | 간접적인 | |
III-V | 2 | 붕소 비화물 | BAs(학사) | 1.82 | 직접적인 | 열관리를 위한 초고도의 열전도성, 방사선 피해에 대한 내구성, 베타볼타학 분야에서의 응용 가능성. |
III-V | 2 | 붕소 비화물 | BAs122(학사) | 3.47 | 간접적인 | 방사선 손상에 대한 내성, 베타볼타학에서의 응용 가능성. |
III-V | 2 | 질화 알루미늄 | 에이엔 | 6.28[5] | 직접적인 | 압전반도체 자체로는 사용되지 않으며 자외선 LED에 사용할 수 있는 AlN-close GaAlN입니다.210 nm의 비효율적인 방출이 AN에서 달성되었습니다. |
III-V | 2 | 인화알루미늄 | AlP | 2.45[6] | 간접적인 | |
III-V | 2 | 비화알루미늄 | AlAs | 2.16[6] | 간접적인 | |
III-V | 2 | 안티몬화알루미늄 | 알스브 | 1.6/2.2[6] | 간접/직접 | |
III-V | 2 | 질화 갈륨 | GaN | 3.44[5][6] | 직접적인 | P형 도핑, Mg 도핑 및 어닐링을 통해 최초로 고효율 청색[3] LED와 청색 레이저를 사용할 수 있습니다.ESD에 매우 민감합니다.이온화 방사선에 둔감하다.GaN 트랜지스터는 마이크로파 전력 증폭기에 사용되는 GaAs보다 높은 전압과 높은 온도에서 작동할 수 있습니다.예를 들어 망간을 도핑하면 자성 반도체가 됩니다. |
III-V | 2 | 인화 갈륨 | GaP | 2.26[5][6] | 간접적인 | 초기 저휘도부터 중간 휘도까지의 저렴한 빨간색/오렌지/녹색 LED에 사용.스탠드아론 또는 GaAsP와 함께 사용.황색 및 적색 조명에 대해 투명하며 GaAsP 적색/노란색 LED의 기판으로 사용됩니다.n타입의 경우 S 또는 Te, p타입의 경우 Zn으로 도핑됩니다.순수 GaP는 녹색, 질소 도프 GaP는 황녹색, ZnO 도프 GaP는 적색입니다. |
III-V | 2 | 비화 갈륨 | GaAs | 1.42[5][6] | 직접적인 | 실리콘 다음으로 많이 사용되며, 일반적으로 다른 III-V 반도체의 기판으로 사용됩니다.InGaAs 및 GaInNAs.부서지기 쉽다.Si, P형 CMOS 트랜지스터보다 홀 이동성이 낮습니다.높은 불순물 밀도, 작은 구조물 제작이 어렵습니다.근적외선 LED, 고속 전자 장치 및 고효율 태양 전지에 사용됩니다.게르마늄과 매우 유사한 격자 상수는 게르마늄 기판에서 재배될 수 있다. |
III-V | 2 | 안티몬화 갈륨 | GaaSB | 0.73[5][6] | 직접적인 | 적외선 검출기, LED 및 열광전학에 사용됩니다.n을 Te로 도핑하고 p를 Zn으로 도핑한다. |
III-V | 2 | 질화 인듐 | 인엔 | 0.7[5] | 직접적인 | 태양전지에서의 사용은 가능하지만 P형 도핑은 어렵다.합금으로 자주 사용됩니다. |
III-V | 2 | 인화인듐 | 인피 | 1.35[5] | 직접적인 | 에피택셜 InGaAs의 기판으로 일반적으로 사용됩니다.고출력 및 고주파 애플리케이션에 사용되는 우수한 전자 속도.광전자 공학에 사용됩니다. |
III-V | 2 | 비화 인듐 | InAs | 0.36[5] | 직접적인 | 1 ~ 3.8 µm의 적외선 검출기에 사용되며, 냉각 또는 냉각되지 않음.높은 전자 이동성InGaAs 매트릭스의 InAs 도트는 양자 도트로 사용할 수 있습니다.양자점은 InAs on InP 또는 GaAs의 단분자층으로부터 형성될 수 있다.강력한 광폭발광체로 테라헤르츠 방사선원으로 사용됩니다. |
III-V | 2 | 안티몬화 인듐 | InSb | 0.17[5] | 직접적인 | 적외선 검출기 및 열 이미징 센서에 사용되며, 높은 양자 효율과 낮은 안정성이 필요하며, 군사용 장거리 열 이미저 시스템에 사용됩니다.양자 웰로 사용되는 AlInSb-InSb-AlInSb 구조.매우 높은 전자 이동성, 전자 속도 및 탄도 길이.트랜지스터는 0.5V 이하에서 200GHz 이상으로 동작할 수 있습니다.테라헤르츠 주파수는 달성할 수 있을 것이다. |
II-VI | 2 | 셀렌화 카드뮴 | CdSe | 1.74[6] | 직접적인 | 나노 입자는 양자 점으로 사용됩니다.고유 n형, p형 도핑이 어렵지만 질소로 도핑할 수 있습니다.광전자공학에서 사용 가능.고효율 태양전지 테스트 완료. |
II-VI | 2 | 황화 카드뮴 | CdS | 2.42[6] | 직접적인 | 포토레지스터와 태양전지에 사용되며, CdS/CuS는2 최초의 효율적인 태양전지였습니다.CdTe와 함께 태양전지에 사용.양자점처럼 흔해요크리스탈은 고체 레이저 역할을 할 수 있다.일렉트로루미네센스도프 시 인광체 역할을 할 수 있습니다. |
II-VI | 2 | 텔루화 카드뮴 | CDTe | 1.49[6] | 직접적인 | CdS와 함께 태양 전지에 사용됩니다.박막 태양전지 및 기타 텔루라이드 카드뮴 광전지에 사용되며, 결정 실리콘보다 효율은 떨어지지만 가격이 저렴합니다.전기 광학 변조기에 사용되는 높은 전기 광학 효과.790 nm의 형광.양자 점으로 사용할 수 있는 나노 입자. |
II-VI, 산화물 | 2 | 산화 아연 | ZnO | 3.37[6] | 직접적인 | 광촉매.산화마그네슘과 산화카드뮴을 합금함으로써 밴드갭을 3~4eV로 조정할 수 있다.고유 n형, p형 도핑은 어렵다.무거운 알루미늄, 인듐 또는 갈륨 도핑은 투명한 전도성 코팅을 생성합니다. ZnO:Al은 적외선 영역에서 투명하고 반사적인 창문 코팅으로 사용되며, 산화인듐 주석의 대체물로 LCD 디스플레이 및 태양 전지판에서 전도막으로 사용됩니다.방사선 손상에 강하다.LED 및 레이저 다이오드 사용 가능.랜덤 레이저로 사용할 수 있습니다. |
II-VI | 2 | 셀렌화 아연 | ZnSe | 2.7[6] | 직접적인 | 청색 레이저 및 LED에 사용됩니다.n형 도핑이 쉬운 p형 도핑은 어렵지만 질소와 같은 방법으로 할 수 있다.적외선 광학에서 일반적인 광학 재료입니다. |
II-VI | 2 | 황화 아연 | ZnS | 3.54/3.91[6] | 직접적인 | 밴드 갭 3.54 eV(입방체), 3.91(육각형).n타입과 p타입 모두 도핑할 수 있습니다.적절한 도핑 시 일반적인 섬광기/인광기. |
II-VI | 2 | 텔루화 아연 | ZnTe | 2.3[6] | 직접적인 | AlSb, GaaSb, InAs 및 PbSe에서 확장할 수 있습니다.태양전지, 마이크로파 발전기, 파란색 LED 및 레이저 부품에 사용됩니다.전기 광학에 사용됩니다.테라헤르츠 방사선을 발생시키는 데 사용되는 니오베이트 리튬과 함께. |
I-VII | 2 | 염화 제2 | CuCl | 3.4[13] | 직접적인 | |
I-VI | 2 | 황화구리 | Cu2S | 1.2 | 간접적인 | p-type2, CuS/CdS는 최초의 효율적인 박막 태양전지였다. |
IV-VI | 2 | 셀렌화납 | PbSe | 0.27 | 직접적인 | 열 이미징을 위한 적외선 감지기에 사용됩니다.나노크리스탈은 양자점으로 사용할 수 있다.좋은 고온 열전 재료. |
IV-VI | 2 | 황화납(II) | PBS | 0.37 | 실제로 사용되는 최초의 반도체인 광물 갈레나는 고양이 수염 검출기에 사용되었으며, PbS의 높은 유전율 때문에 검출기가 느리다.적외선 탐지기에 사용된 가장 오래된 물질입니다.실온에서 SWIRE를 검출할 수 있는 파장이 길면 냉각이 필요합니다. | |
IV-VI | 2 | 텔루화납 | PBTe | 0.32 | 열전도율이 낮고 고온에서 열전 발생기에 적합한 열전 재료입니다. | |
IV-VI | 2 | 황화 주석(II) | 소셜 네트워크 서비스 | 1.3/1.0[14] | 다이렉트/다이렉트 | 황화주석(SnS)은 광자 에너지가 1.3eV 이상일 때 광대 갭이 1.3eV이고 흡수계수가 10cm−1 이상인4 반도체이다.도핑과 구조 개조를 통해 전기적 특성을 맞춤화할 수 있는 P형 반도체로 10년 전부터 박막 태양전지의 단순하고 무독성이며 저렴한 재료 중 하나로 부상했다. |
IV-VI | 2 | 황화 주석(IV) | SnS2 | 2.2 | SnS는2 가스 감지 애플리케이션에서 널리 사용됩니다. | |
IV-VI | 2 | 텔루화 주석 | SnTe | 0.18 | 복잡한 밴드 구조 | |
IV-VI | 3 | 텔루르화납 주석 | PBSnTe1−xx | 0-0.29 | 적외선 검출기 및 열 이미징에 사용 | |
V-VI, 레이어드 | 2 | 텔루화 비스무트 | Bi2Te3 | 셀레늄 또는 안티몬과 합금할 경우 실온에 가까운 효율적인 열전 재료.좁은 틈새의 반도체.높은 전기 전도율, 낮은 열 전도율.위상 절연체입니다. | ||
II-V | 2 | 인화 카드뮴 | Cd3P2 | 0.5[15] | ||
II-V | 2 | 비화 카드뮴 | Cd3As2 | 0 | N형 고유 반도체.전자 이동성이 매우 높습니다.적외선 검출기, 광검출기, 동적 박막 압력 센서 및 자기 레지스터에 사용됩니다.최근 측정 결과에 따르면 3D32 CdAs는 사실 전자가 [16]그래핀에서처럼 상대적인 행동을 하는 제로 밴드갭 디랙 세미메탈입니다. | |
II-V | 2 | 인화 아연 | Zn3P2 | 1.5[17] | 직접적인 | 보통 p형입니다. |
II-V | 2 | 이인화 아연 | ZnP2 | 2.1[18] | ||
II-V | 2 | 비화 아연 | Zn3As2 | 1.0[19] | 가장 낮은 직접 및 간접 대역은 30meV 이내이거나 [19]서로입니다. | |
II-V | 2 | 안티몬화 아연 | Zn3Sb2 | 적외선 검출기, 열 이미지, 트랜지스터 및 자기 레지스터에 사용됩니다. | ||
산화물 | 2 | 이산화티타늄, 아나타아제 | TiO2 | 3.20[20] | 간접적인 | 광촉매, n형 |
산화물 | 2 | 이산화티타늄, 루틸 | TiO2 | 3.0[20] | 직접적인 | 광촉매, n형 |
산화물 | 2 | 이산화티타늄, 브루카이트 | TiO2 | 3.26[20] | [21] | |
산화물 | 2 | 산화구리(I) | Cu2O | 2.17[22] | 가장 많이 연구된 반도체 중 하나죠많은 어플리케이션과 효과가 최초로 실증되었습니다.실리콘 이전의 정류 다이오드에 사용되었습니다. | |
산화물 | 2 | 산화구리(II) | CuO | 1.2 | N형 [23]반도체 | |
산화물 | 2 | 이산화 우라늄 | UO2 | 1.3 | 높은 제벡 계수, 고온에 대한 저항성, 유망한 열전 및 열광전 응용 분야.이전에는 URDOX 저항기에 사용되었으며 고온에서 전도됩니다.방사선 손상에 강하다. | |
산화물 | 2 | 이산화 주석 | SnO2 | 3.7 | 산소 결핍 n형 반도체.가스 센서에 사용됩니다. | |
산화물 | 3 | 티탄산바륨 | BaTiO3 | 3 | 강유전체, 압전.냉각되지 않은 열화상기에 사용되죠비선형 광학에 사용됩니다. | |
산화물 | 3 | 티탄산 스트론튬 | SrTiO3 | 3.3 | 강유전체, 압전.배리스터에 사용됩니다.니오브 도프 시 전도성. | |
산화물 | 3 | 니오브산 리튬 | LiNbO3 | 4 | 강유전체, 압전기는 포클스 효과를 보여줍니다.전기광학 및 광학 분야에서의 폭넓은 용도. | |
V-VI | 2 | 단사정계 바나듐IV) 산화물 | 음성2 | 0.7[24] | 광학적 | 67°C 이하에서 안정적 |
레이어드 | 2 | 요오드화납(II) | PbI2 | |||
레이어드 | 2 | 이황화 몰리브덴 | MoS2 | 1.23 eV(2H)[25] | 간접적인 | |
레이어드 | 2 | 셀렌화 갈륨 | 가세 | 2.1 | 간접적인 | 광전도체비선형 광학에 사용됩니다.2D 재료로 사용됩니다.공기에 [26][27][28]민감하다. |
레이어드 | 2 | 셀렌화 인듐 | 인세 | 1.26~2.35 eV[28] | 직접(2D로 간접) | 공기에 민감하다.소수층 및 단층 형태의 [26][27][28]높은 전기 이동성. |
레이어드 | 2 | 황화 주석 | 소셜 네트워크 서비스 | 1.5 eV 이상 | 직접적인 | |
레이어드 | 2 | 황화 비스무트 | Bi2S3 | |||
자기, 희석(DMS)[29] | 3 | 갈륨 망간 비화물 | GaMnAs | |||
자기, 희석(DMS) | 3 | 비화 망간 인듐 | InMnAs | |||
자기, 희석(DMS) | 3 | 텔루화 망간 카드뮴 | CdMnTe | |||
자기, 희석(DMS) | 3 | 텔루르화 망간 납 | PbMnTe | |||
마그네틱 | 4 | 망간산란탄칼슘 | La0.7Ca0.3MnO3 | 거대 자기 저항 | ||
마그네틱 | 2 | 산화철(II) | FeO | 반강자성의 | ||
마그네틱 | 2 | 산화 니켈(II) | NiO | 3.6–4.0 | 다이렉트[30][31] | 반강자성의 |
마그네틱 | 2 | 유로피움(II) 산화물 | EuO | 강자성의 | ||
마그네틱 | 2 | 유로피움(II) 황화물 | EuS | 강자성의 | ||
마그네틱 | 2 | 브롬화 크롬(III) | CrBr3 | |||
다른. | 3 | 셀렌화동인듐, CIS | CuInSe2 | 1 | 직접적인 | |
다른. | 3 | 황화은갈륨 | AgGaaS2 | 비선형 광학 특성 | ||
다른. | 3 | 아연인산규소 | ZnSiP2 | |||
다른. | 2 | 삼황화 비소 오르피멘트 | AS23 | 2.7[32] | 직접적인 | 결정성 및 유리 상태의 반도전성 |
다른. | 2 | 황화비소 리얼가 | AS44 | 결정성 및 유리 상태의 반도전성 | ||
다른. | 2 | 백금 규화물 | PtSi | 적외선 검출기에 1~5µm 동안 사용됩니다.적외선 천문학에 사용됩니다.높은 안정성, 낮은 드리프트, 측정에 사용됩니다.양자 효율이 낮다. | ||
다른. | 2 | 요오드화 비스무트(III) | BiI3 | |||
다른. | 2 | 수은()II) 요오드화물 | HgI2 | 실온에서 작동하는 일부 감마선 및 X선 검출기 및 영상 시스템에 사용됩니다. | ||
다른. | 2 | 브롬화 탈륨 | TLBr | 2.68[33] | 실온에서 작동하는 일부 감마선 및 X선 검출기 및 영상 시스템에 사용됩니다.실시간 X선 이미지 센서로 사용됩니다. | |
다른. | 2 | 황화은 | Ag2S | 0.9[34] | ||
다른. | 2 | 이황화철 | FoS2 | 0.95 | 미네랄 황철광.태양전지를 위해 조사된 고양이의 구레나룻 탐지기에 사용되었습니다. | |
다른. | 4 | 황화동 아연 주석, CZTS | Cu2ZnSnS4 | 1.49 | 직접적인 | CuZnSnS는24 인듐/갤륨을 지구상에 풍부한 아연/주석으로 대체하는 CIGS에서 파생됩니다. |
다른. | 4 | 황화아연(CZAS) | Cu1.18Zn0.40Sb1.90S7.2 | 2.2[35] | 직접적인 | 황화동아연(황화동)은 황화동(CAS)에서 유래하며, 황화동(황화동)은 화합물의 유한급이다. |
다른. | 3 | 황화동주석, CTS | CUSnS23 | 0.91 | 직접적인 | CuSnS는23 P형 반도체로 박막 태양전지 응용에 활용할 수 있다. |
반도체 합금계 표
다음 반도체 시스템은 어느 정도 튜닝이 가능하며 단일 재료가 아닌 재료의 클래스를 나타냅니다.
그룹. | 엘렘 | 재료 클래스 | 공식 | 밴드갭(eV) | 갭 타입 | 묘사 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
더 낮게 | 위쪽의 | ||||||
IV-VI | 3 | 텔루르화납 주석 | PBSnTe1−xx | 0 | 0.29 | 적외선 검출기 및 열 이미징에 사용 | |
IV | 2 | 실리콘 게르마늄 | 시게1−xx | 0.67 | 1.11[5] | 간접적인 | 조정 가능한 밴드 갭을 사용하여 헤테로 접합 구조를 구성할 수 있습니다.특정 두께의 초격자는 직접 밴드 [36]갭을 가집니다. |
IV | 2 | 실리콘 주석 | Si1−xSnx | 1.0 | 1.11 | 간접적인 | 조정 가능한 밴드 [37]갭 |
III-V | 3 | 비화 알루미늄 갈륨 | AlxGa1−xAs | 1.42 | 2.16[5] | 다이렉트/다이렉트 | x < 0.4 (1.42–1.95 eV에 해당)의 직접 밴드 간격, 전체 구성 범위에 걸쳐 GaAs 기질에 격자 매칭 가능, 산화 경향이 있음, Si, Se, Te를 사용한 n-도핑, Zn, C, Be,[3] Mg를 사용한 p-도핑은 적외선 레이저 다이오드에 사용할 수 있습니다.GaAs 장치에서 전자를 GaAs로 제한하기 위한 장벽층으로 사용됩니다(예: QWIP 참조).AlAs에 가까운 성분으로 이루어진 AlGaAs는 햇빛에 거의 투명합니다.GaAs/AlGaAs 태양전지에 사용. |
III-V | 3 | 비화인듐갈륨 | InxGa1−xAs | 0.36 | 1.43 | 직접적인 | 잘 개발된 소재.InP 기판과 격자를 일치시킬 수 있습니다.적외선 기술 및 열광전학에 사용합니다.인듐 함량은 전하 운반체 밀도를 결정합니다.x=0.015의 경우 InGaAs는 완벽하게 격자 결합 게르마늄이며 다접합 광전지에 사용될 수 있다.적외선 센서, 눈사태 포토 다이오드, 레이저 다이오드, 광섬유 통신 검출기, 단파장 적외선 카메라에 사용됩니다. |
III-V | 3 | 인화인듐갈륨 | InxGa1−xP | 1.35 | 2.26 | 다이렉트/다이렉트 | 예를 들어 위성을 위한 HEMT 및 HBT 구조 및 고효율 다중 접합 태양 전지에 사용된다.GaInP는0.50.5 GaAs와 거의 격자 매칭되며, AlGaIn은 적색 레이저의 양자 웰에 사용됩니다. |
III-V | 3 | 비화 알루미늄 인듐 | 알인아스x1−x | 0.36 | 2.16 | 다이렉트/다이렉트 | 변성 HEMT 트랜지스터의 버퍼 레이어로, GaAs 기판과 GaInAs 채널 사이의 격자 상수를 조정합니다.양자 캐스케이드 레이저와 같은 양자 우물 역할을 하는 층상 헤테로 구조를 형성할 수 있습니다. |
III-V | 3 | 안티몬화 알루미늄 인듐 | AlInsbx1−x | ||||
III-V | 3 | 질화 갈륨 | GaAsN | ||||
III-V | 3 | 갈륨 비소 인화물 | GaAsP | 1.43 | 2.26 | 다이렉트/다이렉트 | 빨간색, 주황색, 노란색 LED에 사용되며, GaP에서 자라는 경우가 많습니다.질소로 도핑할 수 있습니다. |
III-V | 3 | 비화 갈륨 안티몬화물 | GaAsb | 0.7 | 1.42[5] | 직접적인 | |
III-V | 3 | 질화 알루미늄 갈륨 | AlGaN | 3.44 | 6.28 | 직접적인 | 청색 레이저 다이오드, 자외선 LED(250 nm 이하), AlGaN/GaN HEMT에 사용.사파이어에서 성장 가능.ALN 및 GaN과의 헤테로 결합에 사용됩니다. |
III-V | 3 | 인화알루미늄갈륨 | AlGaP | 2.26 | 2.45 | 간접적인 | 일부 녹색 LED에서 사용됩니다. |
III-V | 3 | 질화 인듐 갈륨 | InGaN | 2 | 3.4 | 직접적인 | GaN에서는x1–x 보통 x는 0.02 ~0.3(근 UV의 경우 0.02, 390 nm의 경우 0.1, 420 nm의 경우 0.2, 440 nm의 경우 0.3)입니다.사파이어, SiC 웨이퍼 또는 실리콘에서 에피택셜 재배 가능.현대 청색 및 녹색 LED에 사용되는 InGaN 양자 유정은 녹색에서 자외선까지 효과적인 방출체입니다.방사선 손상에 둔감하여 위성 태양 전지에 사용할 수 있습니다.결함에 민감하지 않고 격자 불일치 손상에 내성이 있습니다.높은 열용량. |
III-V | 3 | 비화 인듐 안티몬화물 | InAsb | ||||
III-V | 3 | 안티몬화 인듐 갈륨 | InGaaSb | ||||
III-V | 4 | 인화 알루미늄 갈륨 인듐 | AlGaInP | 다이렉트/다이렉트 | 또한 InAlGaP, InGaAlP, AlInGaP. GaAs 기질에 대한 격자 매칭의 경우 In 몰 분율은 약 0.48로 고정되며, Al/Ga 비율은 약 1.9 ~ 2.35 eV 사이의 밴드 갭을 달성하도록 조정된다. 사용된 Al/Ga 길이 비율에 따라 직접 또는 간접 밴드 갭을 달성한다.ich는 막아야[3] 한다. | ||
III-V | 4 | 알루미늄 갈륨 비소 인화물 | AlGaAsP | ||||
III-V | 4 | 인화인듐갈륨비소 | InGaAsP | ||||
III-V | 4 | 인듐 갈륨 비화 안티몬화물 | InGaAsb | 열광전학에 사용하세요. | |||
III-V | 4 | 인화비소안티몬화인듐 | InAsSbP | 열광전학에 사용하세요. | |||
III-V | 4 | 알루미늄인듐비소화물 | AlInAsP | ||||
III-V | 4 | 질화 알루미늄 갈륨 | AlGaAsN | ||||
III-V | 4 | 질화 인듐 갈륨 | InGaAsN | ||||
III-V | 4 | 질화인듐비소화알루미늄 | InAlAsN | ||||
III-V | 4 | 질화 갈륨 비소화 안티몬화물 | GaAsSbN | ||||
III-V | 5 | 질화 갈륨 인듐 비소 안티몬화물 | GaInNAssb | ||||
III-V | 5 | 갈륨 인듐 비화 안티몬화물 | GaInAsSbP | InAs, GaaSb 및 기타 기판에서 재배할 수 있습니다.다양한 구성에 의해 격자와 일치할 수 있습니다.미드레인지 적외선 LED에 사용할 수 있습니다. | |||
II-VI | 3 | 카드뮴 텔루라이드, CZT | CdZnTe | 1.4 | 2.2 | 직접적인 | 효율적인 고체 X선 및 감마선 검출기는 실온에서 작동할 수 있습니다.높은 전기 광학 계수태양 전지에서 사용한다.테라헤르츠 방사선을 생성하고 검출하는 데 사용할 수 있습니다.HgCdTe의 에피택셜 성장을 위한 기질로 사용할 수 있습니다. |
II-VI | 3 | 텔루화 수은 카드뮴 | HgCdTe | 0 | 1.5 | "MerCad"로 알려져 있습니다.민감 냉각 적외선 이미징 센서, 적외선 천문학 및 적외선 검출기에 광범위하게 사용됩니다.텔루화 수은 합금(반메탈, 제로 밴드 갭)과 CdTe.높은 전자 이동성3~5 µm 및 12~15 µm의 대기 창에서 모두 작동할 수 있는 유일한 공통 재료.CdZnTe로 재배 가능. | |
II-VI | 3 | 텔루르화 수은 | HgZnTe | 0 | 2.25 | 적외선 검출기, 적외선 이미징 센서, 적외선 천문학에 사용됩니다.HgCdTe보다 기계적 및 열적 특성이 우수하지만 구성 제어가 더 어렵습니다.복잡한 헤테로 구조를 형성하기가 더 어렵다. | |
II-VI | 3 | 셀렌화 아연 | HgZnSe | ||||
II-V | 4 | 아연 카드뮴 비화물 | (ZnCd1−xx)(3PA1−yy)2[38] | 0[16] | 1.5[39] | 광전자공학(inclos)의 다양한 응용 분야.광전학), 전자 및 열전학.[40] | |
다른. | 4 | 구리 인듐 갈륨 셀렌화물, CIGS | Cu(In,Ga)세2 | 1 | 1.7 | 직접적인 | CuInxGa1–xSe2.다결정체.박막 태양전지에 사용. |
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레퍼런스
- ^ Jones, E.D. (1991). "Control of Semiconductor Conductivity by Doping". In Miller, L. S.; Mullin, J. B. (eds.). Electronic Materials. New York: Plenum Press. pp. 155–171. doi:10.1007/978-1-4615-3818-9_12. ISBN 978-1-4613-6703-1.
- ^ Milton Ohring의 신뢰성과 전자재료 및 장치의 실패 Academic Press, 1998, ISBN 0-12-524985-3, 310페이지.
- ^ a b c d John Dakin, Robert G. W. Brown Handbook of Opto Electronics, 제1권, CRC Press, 2006 ISBN 0-7503-0646-7 페이지 57
- ^ Yu, Peter; Cardona, Manuel (2010). Fundamentals of Semiconductors (4 ed.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. p. 2. doi:10.1007/978-3-642-00710-1. ISBN 978-3-642-00709-5.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r "NSM Archive - Physical Properties of Semiconductors". www.ioffe.ru. Archived from the original on 2015-09-28. Retrieved 2010-07-10.
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q Safa O. Kasap; Peter Capper (2006). Springer handbook of electronic and photonic materials. Springer. pp. 54, 327. ISBN 978-0-387-26059-4.
- ^ Y. Tao, J. M. 보스, B. A. 무어스, C. L. Degen(2012).품질 계수가 100만을 넘는 단결정 다이아몬드 나노기계 공진기.arXiv: 1212.1347
- ^ Kittel, Charles (1956). Introduction to Solid State Physics (7th ed.). Wiley.
- ^ "Tin, Sn". www.matweb.com.
- ^ Abass, A. K.; Ahmad, N. H. (1986). "Indirect band gap investigation of orthorhombic single crystals of sulfur". Journal of Physics and Chemistry of Solids. 47 (2): 143. Bibcode:1986JPCS...47..143A. doi:10.1016/0022-3697(86)90123-X.
- ^ Rajalakshmi, M.; Arora, Akhilesh (2001). "Stability of Monoclinic Selenium Nanoparticles". Solid State Physics. 44: 109.
- ^ a b Evans, D A; McGlynn, A G; Towlson, B M; Gunn, M; Jones, D; Jenkins, T E; Winter, R; Poolton, N R J (2008). "Determination of the optical band-gap energy of cubic and hexagonal boron nitride using luminescence excitation spectroscopy" (PDF). Journal of Physics: Condensed Matter. 20 (7): 075233. Bibcode:2008JPCM...20g5233E. doi:10.1088/0953-8984/20/7/075233. hdl:2160/612.
- ^ Claus F. Klingshirn (1997). Semiconductor optics. Springer. p. 127. ISBN 978-3-540-61687-0.
- ^ Patel, Malkeshkumar; Indrajit Mukhopadhyay; Abhijit Ray (26 May 2013). "Annealing influence over structural and optical properties of sprayed SnS thin films". Optical Materials. 35 (9): 1693–1699. Bibcode:2013OptMa..35.1693P. doi:10.1016/j.optmat.2013.04.034.
- ^ Haacke, G.; Castellion, G. A. (1964). "Preparation and Semiconducting Properties of Cd3P2". Journal of Applied Physics. 35 (8): 2484–2487. Bibcode:1964JAP....35.2484H. doi:10.1063/1.1702886.
- ^ a b Borisenko, Sergey; et al. (2014). "Experimental Realization of a Three-Dimensional Dirac Semimetal". Physical Review Letters. 113 (27603): 027603. arXiv:1309.7978. Bibcode:2014PhRvL.113b7603B. doi:10.1103/PhysRevLett.113.027603. PMID 25062235. S2CID 19882802.
- ^ Kimball, Gregory M.; Müller, Astrid M.; Lewis, Nathan S.; Atwater, Harry A. (2009). "Photoluminescence-based measurements of the energy gap and diffusion length of Zn3P2" (PDF). Applied Physics Letters. 95 (11): 112103. Bibcode:2009ApPhL..95k2103K. doi:10.1063/1.3225151. ISSN 0003-6951.
- ^ Syrbu, N. N.; Stamov, I. G.; Morozova, V. I.; Kiossev, V. K.; Peev, L. G. (1980). "Energy band structure of Zn3P2, ZnP2 and CdP2 crystals on wavelength modulated photoconductivity and photoresponnse spectra of Schottky diodes investigation". Proceedings of the First International Symposium on the Physics and Chemistry of II-V Compounds: 237–242.
- ^ a b Botha, J. R.; Scriven, G. J.; Engelbrecht, J. A. A.; Leitch, A. W. R. (1999). "Photoluminescence properties of metalorganic vapor phase epitaxial Zn3As2". Journal of Applied Physics. 86 (10): 5614–5618. Bibcode:1999JAP....86.5614B. doi:10.1063/1.371569.
- ^ a b c Rahimi, N.; Pax, R. A.; MacA. Gray, E. (2016). "Review of functional titanium oxides. I: TiO2 and its modifications". Progress in Solid State Chemistry. 44 (3): 86–105. doi:10.1016/j.progsolidstchem.2016.07.002.
- ^ S. Banerjee; et al. (2006). "Physics and chemistry of photocatalytic titanium dioxide: Visualization of bactericidal activity using atomic force microscopy" (PDF). Current Science. 90 (10): 1378.
- ^ O. Madelung; U. Rössler; M. Schulz, eds. (1998). "Cuprous oxide (Cu2O) band structure, band energies". Landolt-Börnstein – Group III Condensed Matter. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology. Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter. Vol. 41C: Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I. pp. 1–4. doi:10.1007/10681727_62. ISBN 978-3-540-64583-2.
- ^ Lee, Thomas H. (2004). Planar Microwave Engineering: A practical guide to theory, measurement, and circuits. UK: Cambridge Univ. Press. p. 300. ISBN 978-0-521-83526-8.
- ^ Shin, S.; Suga, S.; Taniguchi, M.; Fujisawa, M.; Kanzaki, H.; Fujimori, A.; Daimon, H.; Ueda, Y.; Kosuge, K. (1990). "Vacuum-ultraviolet reflectance and photoemission study of the metal-insulator phase transitions in VO 2, V 6 O 13, and V 2 O 3". Physical Review B. 41 (8): 4993–5009. Bibcode:1990PhRvB..41.4993S. doi:10.1103/physrevb.41.4993. PMID 9994356.
- ^ Kobayashi, K.; Yamauchi, J. (1995). "Electronic structure and scanning-tunneling-microscopy image of molybdenum dichalcogenide surfaces". Physical Review B. 51 (23): 17085–17095. Bibcode:1995PhRvB..5117085K. doi:10.1103/PhysRevB.51.17085. PMID 9978722.
- ^ a b Arora, Himani; Erbe, Artur (2021). "Recent progress in contact, mobility, and encapsulation engineering of InSe and GaSe". InfoMat. 3 (6): 662–693. doi:10.1002/inf2.12160. ISSN 2567-3165.
- ^ a b Arora, Himani; Jung, Younghun; Venanzi, Tommaso; Watanabe, Kenji; Taniguchi, Takashi; Hübner, René; Schneider, Harald; Helm, Manfred; Hone, James C.; Erbe, Artur (2019-11-20). "Effective Hexagonal Boron Nitride Passivation of Few-Layered InSe and GaSe to Enhance Their Electronic and Optical Properties". ACS Applied Materials & Interfaces. 11 (46): 43480–43487. doi:10.1021/acsami.9b13442. ISSN 1944-8244.
- ^ a b c Arora, Himani (2020). "Charge transport in two-dimensional materials and their electronic applications" (PDF). Doctoral Dissertation. Retrieved July 1, 2021.
{{cite web}}
: CS1 maint :url-status (링크) - ^ B. G. 야코비 반도체 재료: 기본원리 소개 Springer, 2003, ISBN 0-306-47361-5
- ^ NiO(Nano-Dimensional Nickelous Oxide) 반도체 S의 합성과 특성 분석차크라바티와 K.채터지
- ^ 니켈산화물 나노크리스탈라이트 Kwanrouthai Wongsaprom*[a]와 Santi Mansiri[b]의 합성 및 상온자기 거동
- ^ 황화비소(As2S3)
- ^ 브롬화 탈륨 X- 및 감마선 검출기의 분광 성능 온도 의존성
- ^ HODES; Ebooks Corporation (8 October 2002). Chemical Solution Deposition of Semiconductor Films. CRC Press. pp. 319–. ISBN 978-0-8247-4345-1. Retrieved 28 June 2011.
- ^ Prashant K Sarswat; Michael L Free (2013). "Enhanced Photoelectrochemical Response from Copper Antimony Zinc Sulfide Thin Films on Transparent Conducting Electrode". International Journal of Photoenergy. 2013: 1–7. doi:10.1155/2013/154694.
- ^ Rajakarunanayake, Yasantha Nirmal(1991) Si-Ge 초격자와 광대역 갭 II-VI 초격자의 광학 특성 논문(Ph.D.)
- ^ Hussain, Aftab M.; Fahad, Hossain M.; Singh, Nirpendra; Sevilla, Galo A. Torres; Schwingenschlögl, Udo; Hussain, Muhammad M. (2014). "Tin – an unlikely ally for silicon field effect transistors?". Physica Status Solidi RRL. 8 (4): 332–335. Bibcode:2014PSSRR...8..332H. doi:10.1002/pssr.201308300.
- ^ Trukhan, V. M.; Izotov, A. D.; Shoukavaya, T. V. (2014). "Compounds and solid solutions of the Zn-Cd-P-As system in semiconductor electronics". Inorganic Materials. 50 (9): 868–873. doi:10.1134/S0020168514090143.
- ^ Cisowski, J. (1982). "Level Ordering in II3-V2 Semiconducting Compounds". Physica Status Solidi B. 111 (1): 289–293. Bibcode:1982PSSBR.111..289C. doi:10.1002/pssb.2221110132.
- ^ Arushanov, E. K. (1992). "II3V2 compounds and alloys". Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 25 (3): 131–201. doi:10.1016/0960-8974(92)90030-T.