InAs / GaSb Typ II Superlattice (T2SL) struktur

Sb based Type II Superlattice wafer

InAs / GaSb Typ II Superlattice (T2SL) struktur

Ganwafer can offer GaSb epitaxial wafermed typ II supergitter (T2SL) struktur. T2SL är ett III-V grupp 6.1Å Sb-baserat material som består av InAs (6.0583 Å), GaSb (6.09593 Å) och AlSb (6.1355 Å) vars gitterkonstanter ligger nära varandra och deras föreningar periodiskt staplas enligt en viss lagertjocklek, sammansättning och ordning. På grund av den lilla gittermissanpassningen mellan dem kan komplexa binära eller ternära föreningar odlas. Energigapet för Sb-baserade material och relaterade föreningar sträcker sig från 0,41 eV (InAs) till 1,70 eV (AlSb). Mer information om GaSb-baserad typ 2-skikts supergitterstruktur, se följande:

1. InAs / GaSb T2SL-struktur

GANW200622-T2SL

Tillväxt av T2SL-struktur
Lagerdetaljer Lagermaterial Tjocklek/antal monolager (ML) Dopingtyp / Dopingkoncentration Antal perioder
1:a lagret: Buffertlager GaSb 800 nm p+-typ / Be: 1 x1018 centimeter-3 Ett lager
2:a skiktet: 0,5 µm tjockt n+ typ, M barriärområde InAs - Un-dopad ~111 perioder
GaSb - -
3:e skiktet: 2,2 µm tjockt något p-typ dopat (Var dopningstemperatur: 760°C), π-region InAs - - ~330 perioder
GaSb - -
InSb - -
4:e skiktet: 0,5 µm tjockt lätt dopad n-typ dopad, M-region InAs - - ~54 perioder
GaSb - -
AlSb - -
GaSb 5 ml -
5:e skiktet: 0,5 µm tjockt n+ typ, M barriärområde InAs - - ~54 perioder
GaSb - Un-dopad
AlSb - -
GaSb - -
6:e lagret: Cap & Top kontaktlager InAs - n+-typ / – Ett lager

 

Substrat: 3 tum GaSb (001) substrat (n-typ dopat / Te: E16)

2. Om InAs/GaSb Typ II Superlattice

InAs/GaSb T2SL-materialet, som har bandstruktur av typ II, bildas genom att stapla InAs-tunnfilmer och GaSb-tunnfilmer enligt olika arrangemangsperioder. Vid gränssnittet mellan InAs- och GaSb-skikten är toppen av ledningsbandet i InAs-skiktet ca 150 meV lägre än botten av valensbandet i GaSb-skiktet, vilket bildar en heteroövergångsstruktur av typ II. Den förbjudna bandbredden för T2SL-materialet bildas av bandgapet mellan botten av elektronmikrostripen (C1) och toppen av den första tunga hålsmikrostripen (HH1) i Brillouin-zonen. Beroende på filmernas tjocklek och arrangemang kan teoretiskt sett den förbjudna bandbredden för supergitter typ 2 justeras kontinuerligt mellan 0 och 400 meV, som visas i figuren nedan:

Energy Band Structure of InAs / GaSb Superlattice

Energibandsstruktur för InAs / GaSb Superlattice

3. Tillämpningar av typ II Superlattice Technology

Sb-baserade stressade lager supergitter (SLS), särskilt typ II supergitter (T2SL) material, har ett brett utbud av tillämpningar i detektorer, lasrar och modulatorer, särskilt inom området för infraröd detektering. På grund av den stora potentialen och fördelarna tror man allmänt att T2SL-material kan ersätta det nuvarande vanliga HgCdTe-materialet (MCT). Högkvalitativa InAs/GaSb supergittermaterial av typ II har odlats med molekylär strålepitaxi (MBE)-teknologi, och högpresterande infraröda supergitterdetektorer av typ II som täcker hela det infraröda bandet har framgångsrikt utvecklats.

T2SL Infrared Detector Covering All Band Infrared Frequency

T2SL infraröd detektor som täcker alla band infraröd frekvens

4. Fördelar med InAs / GaSb T2SL

Valensbandet för GaSb är högre än ledningsbandet för InAs-materialet. Som ett resultat bildar InAs- och GaSb-skikten separerade i verkligt utrymme en ledningsbandpotentialbrunn respektive en valensbandspotentialbrunn. Elektroner och hål är inneslutna i InAs- respektive GaSb-skikten. Å andra sidan är den effektiva massan av elektroner ljus, och elektronvågsfunktionerna passerar genom överlappningen av barriärskikten för att bilda en mikrostripstruktur. Övergångarna av bärare orsakade av inverkan av extern infraröd strålning hör till mellanbandsövergångarna. Denna speciella bandstruktur gör att typ II-halvledarsupergittermaterial har följande fördelar:

1) Övergångar mellan band kan absorbera normal incidens och har hög kvanteffektivitet;

2) Genom att justera töjningen och dess energibandstruktur är separationen av tunga och lätta hål stor, Auger-rekombinationen och relaterade mörka strömmar reduceras och driftstemperaturen för typ-ii supergitter fokalplansuppsättningen ökas;

3) Den effektiva massan av elektroner är stor, vilket är tre gånger den för HgCdTe (för T2SL är elektronmassan me≈0,03 m0; för HgCdTe är elektronmassan me≈0,01 m0). Tunnelströmmen är liten och hög detekteringshastighet kan erhållas, speciellt vid ultralång våg;

4) Justerbart bandgap, justerbar svarsvåglängd från kortvåg till 30 um, kan förbereda kortvågs-, medelvågs-, långvågs-, ultralångvågs-, tvåfärgs- och flerfärgsenheter;

5) Baserat på III-V materialtillväxtteknologi är likformigheten i stort område god och kostnaden är låg. Att använda MBE för typ 2-tillväxt av spända skikt av supergitter har en hög grad av designfrihet, enkel dopningskontroll, inga legeringsfluktuationer och klusterdefekter och god enhetlighet för fokalplansdetektorer.

För mer information, kontakta oss via e-post på sales@ganwafer.com och tech@ganwafer.com.

Dela det här inlägget