磷化镓化学式
① 磷化镓物化性质
磷化镓是一种人工合成的化合物半导体材料,其独特的性质使其在电子领域具有重要应用。这种材料呈现出鲜明的外观特征,呈现出橙红色的透明晶体形态。
磷化镓的化学结构非常特别,它是由n型元素镓(Ga)与p型元素磷(P)结合而成的,属于m- V族化合物半导体。其晶体结构与闪锌矿型相似,其晶格常数约为5.447±0.06埃。在化学键型上,磷化镓主要以共价键为主,同时包含约20%的离子键成分,这使得它的能隙在300K时约为2.26电子伏特,属于间接跃迁型半导体。
与GaAs、InP等大带隙的Ⅲ-Ⅴ族半导体类似,磷化镓可以通过掺入深中心元素来调整费米能级,使其更接近带隙的中部。例如,通过掺杂铬、铁或氧等杂质,磷化镓可以转变为半绝缘材料。然而,目前尚未发现纯的非掺杂半绝缘磷化镓材料,这为研究和开发提供了挑战与机遇。
② 有机金属化学气相沉积法MOCVD系统简介
MOCVD(有机金属化学气相沉积法)是一种广泛应用于薄膜生长过程中的技术。当携带流体(通常为氢气,但在特定情况下如InGaN薄膜生长时,氮气也可能被使用)经过有机金属反应源的装置时,反应源中的饱和蒸气会被输送到反应室,与其它反应气体混合。在加热的基板表面,这些气体发生化学反应,形成所需的薄膜层。
基板的选择对薄膜的生长至关重要,常见的基板有砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、硅(Si)、碳化硅(SiC)以及蓝宝石(Al2O3)。这些基板的选择依据薄膜材料的特定应用需求,如三五族化合物半导体,如砷化镓(GaAs)、砷化镓铝(AlGaAs)、磷化铝铟镓(AlGaInP)、氮化铟镓(InGaN),它们广泛应用于光电元件制造,如发光二极管(LED)、激光二极管(Laser diode)以及太阳能电池中。
同样重要的是,二六族化合物半导体也是一类常用的材料,它们在微电子领域扮演着关键角色,如异质接面双载子电晶体(HBT)和假晶式高电子迁移率电晶体(PHEMT)的制作。MOCVD系统通过精确控制这些反应条件,能够精确地生长出高质量的半导体薄膜,为各种电子和光电器件提供基础。