在Ge-Sn系统中使用分子化学方法合成基于的红外半导体

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 半导体物理 半导体物理
• 光电学是指光电子产品.

背景情况:

• 新型半导体合金的开发对于推进光电子设备至关重要.
• -锡 (Ge-Sn) 合金提供可调节的电子和光学性能.
• 在实现高质量的Ge-Sn薄膜,具有理想的热稳定性方面存在挑战.

研究的目的:

• 合成一个新的Ge-Sn半导体合金家族.
• 描述这些合金的结构,电子和光学特性.
• 探索它们在红外光电应用中的潜力.

主要方法:

• 化学蒸汽沉积使用稳定锡化物[{Ph}SnD{3}]和 ({Ge}2) H{6}).
• 包括拉瑟福反散射,高分辨率电子显微镜,X射线衍射,拉曼,IR和光谱圆测量在内的特征化技术.
• 分析组成,晶体结构,电子结构和光学特性.

主要成果:

• 在Si100上成功生长了具有超高结晶度和热稳定性的元稳定的钻石立方Ge{1-x) Sn{x) 薄膜.
• 证实了带有中间格子常量和Sn占据替代位点的长轴层.
• 随着Sn分数的增加,观察到带间隙的减少,可用于红外应用.

结论:

• 开发的合成路径使得能够创建具有可调节带间隙的高质量Ge-Sn合金.
• 这些Ge-Sn半导体显示出高速,高效的红外光电器件的巨大潜力.
• 这些材料表现出了显著的热稳定性和结晶性,克服了以前的限制.