Struttura InAs / GaSb tipo II Superlattice (T2SL).

Ganwafer can offer Wafer epitassiale GaSbcon struttura a superreticolo di tipo II (T2SL). T2SL è un materiale a base di Sb del gruppo III-V 6,1Å composto da InAs (6,0583 Å), GaSb (6,09593 Å) e AlSb (6,1355 Å) le cui costanti reticolari sono vicine l'una all'altra e i loro composti sono periodicamente impilati secondo un determinato spessore dello strato, composizione e ordine. A causa del piccolo disadattamento del reticolo tra di loro, possono essere coltivati ​​composti binari o ternari complessi. Il divario energetico dei materiali a base di Sb e dei relativi composti varia da 0,41 eV (InAs) a 1,70 eV (AlSb). Maggiori dettagli sulla struttura del superreticolo a strato teso di tipo 2 a base di GaSb, vedere quanto segue:

1. Struttura InAs/GaSb T2SL

GANW200622-T2SL

Crescita della struttura di T2SL
Dettagli del livello	Materiale a strati	Spessore/n° di monostrati (ML)	Tipo di doping/concentrazione di doping	Numero di periodi
1° strato: strato tampone	GaSb	800 nm	tipo p+ / Be: 1 x1018 cm-3	Singolo strato
2° strato: 0,5µm di spessore tipo n+, regione M Barriera	InAs	-	Un-drogato	~111 periodi
	GaSb	-	-
3° strato: 2,2µm di spessore leggermente drogato di tipo p (temperatura di drogaggio Be: 760°C), regione π	InAs	-	-	~ 330 periodi
	GaSb	-	-
	InSb	-	-
4° strato: 0,5µm di spessore leggermente drogato drogato di tipo n, regione M	InAs	-	-	~ 54 periodi
	GaSb	-	-
	AlSb	-	-
	GaSb	5 ml	-
5° strato: 0,5µm di spessore tipo n+, regione M Barriera	InAs	-	-	~ 54 periodi
	GaSb	-	Un-drogato
	AlSb	-	-
	GaSb	-	-
6° strato: berretto e strato di contatto superiore	InAs	-	tipo n+ / –	Singolo strato

 

Substrato： Substrato GaSb (001) da 3 pollici (tipo n drogato / Te: E16)

2. Informazioni sul superreticolo di tipo II InAs/GaSb

Il materiale InAs / GaSb T2SL, che ha una struttura a bande di tipo II, è formato impilando film sottili InAs e film sottili GaSb secondo diversi periodi di disposizione. All'interfaccia tra gli strati InAs e GaSb, la parte superiore della banda di conduzione dello strato InAs è di circa 150 meV inferiore alla parte inferiore della banda di valenza dello strato GaSb, formando così una struttura di eterogiunzione di tipo II. La larghezza di banda proibita del materiale T2SL è formata dal gap di banda tra la parte inferiore della microstriscia elettronica (C1) e la parte superiore della prima microstriscia di fori pesanti (HH1) nella zona di Brillouin. A seconda dello spessore e della disposizione dei film, teoricamente, la larghezza della banda proibita del superreticolo di tipo 2 può essere regolata in modo continuo tra 0 e 400 meV, come mostrato nella figura seguente:

Struttura delle bande energetiche di InAs / GaSb Superlattice

3. Applicazioni della tecnologia Superlattice di tipo II

Il superlattice a strati sollecitati (SLS) a base di Sb, in particolare i materiali del superreticolo di tipo II (T2SL), ha un'ampia gamma di applicazioni in rivelatori, laser e modulatori, in particolare nel campo del rilevamento a infrarossi. A causa del grande potenziale e dei vantaggi, si ritiene generalmente che il materiale T2SL possa sostituire l'attuale materiale tradizionale HgCdTe (MCT). I materiali superlattice InAs/GaSb di tipo II di alta qualità sono stati coltivati ​​mediante la tecnologia dell'epitassia a fascio molecolare (MBE) e sono stati sviluppati con successo rivelatori a infrarossi superlattice di tipo II ad alte prestazioni che coprono l'intera banda infrarossa.

Rilevatore a infrarossi T2SL che copre tutte le frequenze a infrarossi

4. Vantaggi di InAs / GaSb T2SL

La banda di valenza del GaSb è superiore alla banda di conduzione del materiale InAs. Di conseguenza, gli strati InAs e GaSb separati nello spazio reale formano rispettivamente un pozzo di potenziale di banda di conduzione e un pozzo di potenziale di banda di valenza. Elettroni e lacune sono confinati rispettivamente negli strati InAs e GaSb. D'altra parte, la massa effettiva degli elettroni è la luce e le funzioni d'onda degli elettroni passano attraverso la sovrapposizione degli strati barriera per formare una struttura a microstrisce. Le transizioni di portanti causate dall'azione della radiazione infrarossa esterna appartengono alle transizioni interbanda. Questa speciale struttura a bande consente ai materiali superlattici di tipo II di avere i seguenti vantaggi:

1) Le transizioni inter-banda possono assorbire la normale incidenza e avere un'elevata efficienza quantistica;

2) Regolando la deformazione e la sua struttura a bande di energia, la separazione dei fori pesanti e leggeri è ampia, la ricombinazione Auger e le relative correnti scure vengono ridotte e viene aumentata la temperatura di esercizio della matrice sul piano focale del superreticolo di tipo II;

3) La massa effettiva degli elettroni è grande, che è tre volte quella di HgCdTe (per T2SL, la massa dell'elettrone è m_e≈0,03 m₀; per HgCdTe, la massa dell'elettrone è m_e≈0,01 m₀). La corrente di tunneling è piccola e si può ottenere un'elevata velocità di rilevamento, specialmente in onde ultra lunghe;

4) Band gap regolabile, lunghezza d'onda di risposta regolabile da onde corte a 30 um, in grado di preparare dispositivi a onde corte, onde medie, onde lunghe, onde ultra lunghe, a due colori e multicolori;

5) Basato sulla tecnologia di crescita del materiale III-V, l'uniformità del materiale su un'ampia area è buona e il costo è basso. L'uso di MBE per la crescita del superreticolo di strato teso di tipo 2 ha un alto grado di libertà di progettazione, un facile controllo del drogaggio, nessuna fluttuazione della lega e difetti del cluster e una buona uniformità del rivelatore sul piano focale.

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