Struktura supersieci InAs / GaSb typu II (T2SL)

Ganwafer can offer Wafel epitaksjalny GaSbz supersiecią typu II (T2SL). T2SL jest materiałem na bazie III-V grupy 6,1Å Sb, składającym się z InAs (6,0583 Å), GaSb (6,09593 Å) i AlSb (6,1355 Å), których stałe sieci są blisko siebie, a ich związki są okresowo ułożone zgodnie z pewnym grubość warstwy, skład i kolejność. Ze względu na małe niedopasowanie sieci między nimi, można hodować złożone związki binarne lub trójskładnikowe. Luka energetyczna materiałów na bazie Sb i związków pokrewnych waha się od 0,41 eV (InAs) do 1,70 eV (AlSb). Więcej szczegółów na temat struktury naprężonej warstwy supersieci typu 2 opartej na GaSb można znaleźć poniżej:

1. Struktura InAs / GaSb T2SL

GANW200622-T2SL

Wzrost struktury T2SL
Szczegóły warstwy	Materiał warstwy	Grubość/liczba monowarstw (ML)	Rodzaj dopingu / Stężenie dopingu	Liczba okresów
Pierwsza warstwa: warstwa buforowa	GaSb	800nm	Typ p+ / Być: 1 x1018 cm-3	Pojedyncza warstwa
Druga warstwa: typ n+ o grubości 0,5 µm, obszar bariery M	InAs	-	Niedomieszkowanych	~111okresów
	GaSb	-	-
Trzecia warstwa: grubość 2,2 µm, lekko domieszkowany typu p (temperatura domieszkowania Be: 760°C), obszar π	InAs	-	-	~330okresy
	GaSb	-	-
	InSb	-	-
Czwarta warstwa: grubość 0,5 µm, lekko domieszkowany, domieszkowany typu n, obszar M	InAs	-	-	~54okresy
	GaSb	-	-
	AlSb	-	-
	GaSb	5 ml	-
Piąta warstwa: typ n+ o grubości 0,5 µm, obszar bariery M	InAs	-	-	~54okresy
	GaSb	-	Niedomieszkowanych
	AlSb	-	-
	GaSb	-	-
Szósta warstwa: czapka i górna warstwa kontaktowa	InAs	-	Typ n+ / –	Pojedyncza warstwa

 

podłoże：3 cale podłoże GaSb (001) (domieszkowane typu n / Te: E16)

2. O supersieci InAs/GaSb typu II

Materiał InAs / GaSb T2SL, który ma strukturę pasmową typu II, jest formowany przez układanie cienkich warstw InAs i cienkich warstw GaSb według różnych okresów ułożenia. Na granicy między warstwami InAs i GaSb górna część pasma przewodnictwa warstwy InAs jest o około 150 meV niższa niż dolna część pasma walencyjnego warstwy GaSb, tworząc w ten sposób strukturę heterozłącza typu II. Zabroniona szerokość pasma materiału T2SL jest utworzona przez przerwę wzbronioną między dolną częścią mikropaska elektronowego (C1) a górną częścią pierwszej mikropaski z ciężkimi dziurami (HH1) w strefie Brillouina. W zależności od grubości i rozmieszczenia folii, teoretycznie zabroniona szerokość pasma supersieci typu 2 może być regulowana w sposób ciągły w zakresie od 0 do 400 meV, jak pokazano na rysunku poniżej:

Struktura pasma energetycznego supersieci InAs / GaSb

3. Zastosowania technologii supersieci typu II

Supersieć z warstwą naprężoną na bazie Sb (SLS), zwłaszcza supersieć typu II (T2SL), ma szeroki zakres zastosowań w detektorach, laserach i modulatorach, zwłaszcza w dziedzinie detekcji podczerwieni. Ze względu na ogromny potencjał i zalety powszechnie uważa się, że materiał T2SL może zastąpić obecnie stosowany powszechnie materiał HgCdTe (MCT). Wysokiej jakości materiały supersieci InAs / GaSb typu II zostały wyhodowane za pomocą technologii epitaksji z wiązek molekularnych (MBE), a także z powodzeniem opracowano wysokowydajne supersieciowe detektory podczerwieni typu II obejmujące całe pasmo podczerwieni.

Detektor podczerwieni T2SL obejmujący wszystkie pasma częstotliwości podczerwieni

4. Zalety InAs / GaSb T2SL

Pasmo walencyjne GaSb jest wyższe niż pasmo przewodnictwa materiału InAs. W rezultacie warstwy InAs i GaSb rozdzielone w przestrzeni rzeczywistej tworzą odpowiednio studnię potencjału pasma przewodnictwa i studnię potencjału pasma walencyjnego. Elektrony i dziury są ograniczone odpowiednio w warstwach InAs i GaSb. Z drugiej strony efektywną masą elektronów jest światło, a funkcje falowe elektronów przechodzą przez nakładanie się warstw barierowych, tworząc strukturę mikropaskową. Przejścia nośników wywołane działaniem zewnętrznego promieniowania podczerwonego należą do przejść międzypasmowych. Ta specjalna struktura pasmowa sprawia, że ​​półprzewodnikowe materiały supersieciowe typu II mają następujące zalety:

1) Przejścia międzypasmowe mogą absorbować normalne padanie i mieć wysoką wydajność kwantową;

2) Poprzez dostosowanie odkształcenia i jego struktury pasmowej energii, separacja ciężkich i lekkich otworów jest duża, rekombinacja Augera i związane z nią ciemne prądy są zmniejszone, a temperatura robocza matrycy płaszczyzny ogniskowej supersieci typu II zostaje zwiększona;

3) Efektywna masa elektronów jest duża, trzykrotnie większa niż HgCdTe (dla T2SL masa elektronów wynosi m_mi≈0,03 m₀; dla HgCdTe masa elektronu to m_mi≈0,01 m₀). Prąd tunelowania jest mały i można uzyskać wysoki wskaźnik wykrywania, szczególnie w przypadku ultradługiej fali;

4) Regulowana przerwa wzbroniona, regulowana długość fali odpowiedzi od krótkiej fali do 30 um, może przygotować urządzenia o krótkich falach, średniej fali, długie fale, ultra długie fale, dwukolorowe i wielokolorowe urządzenia;

5) W oparciu o technologię wzrostu materiału III-V, jednorodność materiału o dużej powierzchni jest dobra, a koszt jest niski. Stosowanie MBE do wzrostu supersieci typu 2 naprężonej warstwy zapewnia wysoki stopień swobody projektowania, łatwą kontrolę domieszkowania, brak fluktuacji stopu i defektów skupień oraz dobrą jednorodność detektora płaszczyzny ogniskowej.

Aby uzyskać więcej informacji, prosimy o kontakt mailowy pod adresem sales@ganwafer.com i tech@ganwafer.com.