Алюминий галлий фосфид индия - Aluminium gallium indium phosphide

Алюминий галлий фосфид индия
Идентификаторы
Количество CAS
Характеристики
Химическая формула	АлГаИнП
Состав
Кристальная структура	Кубический
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
	Ссылки на инфобоксы

Фосфид алюминия-галлия-индия ( Al Ga In P , также AlInGaP , InGaAlP, GaInP и т. Д.) Представляет собой полупроводниковый материал, который обеспечивает платформу для разработки новых многопереходных фотоэлектрических и оптоэлектронных устройств, поскольку он охватывает прямую запрещенную зону от глубокого ультрафиолета. к инфракрасному.

AlGaInP используется в производстве светодиодов высокой яркости красного, оранжевого, зеленого и желтого цветов для формирования излучающей свет гетероструктуры . Он также используется для изготовления диодных лазеров .

Формирование

Слой AlGaInP часто выращивают методом гетероэпитаксии на арсениде галлия или фосфиде галлия , чтобы сформировать структуру с квантовыми ямами .

Гетероэпитаксия - это разновидность эпитаксии, проводимая с использованием материалов, которые отличаются друг от друга. При гетероэпитаксии кристаллическая пленка растет на кристаллической подложке или пленке из другого материала.

Эта технология часто используется для выращивания кристаллических пленок материалов, монокристаллы которых не могут быть видны в одномерном измерении.

Другой пример гетероэпитаксии - нитрид галлия (GaN) на сапфире.

Характеристики

AlGaInP - полупроводник, а это значит, что его валентная зона полностью заполнена. Ширина запрещенной зоны между валентной зоной и зоной проводимости (эВ) достаточно мала, чтобы излучать видимый свет (1,7-3,1 эВ). Ширина запрещенной зоны AlGaInP составляет от 1,81 до 2 эВ. Это соответствует красному, оранжевому или желтому свету, и именно поэтому светодиоды, сделанные из AlGaInP, имеют эти цвета.

Оптические свойства
Показатель преломления	3,49
Хроматическая дисперсия	-1,68 мкм ^-1
Коэффициент поглощения	5.0536e ⁺⁴ см ⁻¹

Состав цинковой обманки

Элементарная ячейка из цинковой обманки

Структура AlGaInP относится к определенной элементарной ячейке, называемой структурой цинковой обманки . Цинковая обманка / сфалерит основана на решетке анионов ГЦК. Он имеет 4 асимметричных элемента в элементарной ячейке. Его лучше всего рассматривать как гранецентрированный кубический массив анионов и катионов, занимающих половину тетраэдрических дырок. Каждый ион четырехкоординатный и имеет локальную тетраэдрическую геометрию. Цинковая обманка сама по себе является прообразом: вы можете менять положение анионов и катионов в клетке, и это не имеет значения (как в случае NaCl). Фактически, замена цинка и серы углеродом дает структуру алмаза.

Приложения

АлГаИнП можно применять для:

Светодиоды высокой яркости
Диодные лазеры (могут снизить рабочее напряжение лазера)
Структура квантовой ямы.
Солнечные элементы (потенциал). Использование фосфида алюминия, галлия, индия с высоким содержанием алюминия в структуре с пятью переходами может привести к солнечным элементам с максимальной теоретической эффективностью (КПД солнечного элемента ) выше 40%.

Лазер АлГаИнП

Диодный лазер состоит из полупроводникового материала, в котором pn переход образует активную среду, а оптическая обратная связь обычно обеспечивается отражениями на гранях устройства. Диодные лазеры AlGaInP излучают видимый и ближний инфракрасный свет с длиной волны 0,63-0,76 мкм. Основное применение диодных лазеров AlGaInP - это устройства чтения оптических дисков, лазерные указатели и датчики газа, а также для оптической накачки и механической обработки.

ВЕЛ

AlGaInP можно использовать как светодиод. Светодиод состоит из pn перехода, который содержит p-тип и n-тип. Материал, используемый в полупроводниковом элементе светодиода, определяет его цвет.

AlGaInP - один из двух основных типов светодиодов, используемых в настоящее время в системах освещения. Другой - нитрид индия-галлия (InGaN). Незначительные изменения в составе этих сплавов изменяют цвет излучаемого света. Сплавы AlGaInP используются для изготовления красных, оранжевых и желтых светодиодов. Сплавы InGaN используются для изготовления светодиодов зеленого, синего и белого цветов.

Аспекты безопасности и токсичности

Токсикология AlGaInP до конца не изучена. Пыль раздражает кожу, глаза и легкие. Недавно в обзоре были опубликованы аспекты окружающей среды, здоровья и безопасности источников фосфида алюминия, индия и галлия (таких как триметилгаллий , триметилиндий и фосфин ), а также исследования промышленной гигиены стандартных источников MOVPE . Освещение лазером AlGaInP было связано в одном исследовании с более медленным заживлением кожных ран у лабораторных крыс.

Languages

In other projects