CVD生长InSb纳米线及其光电性研究文献综述

 2021-10-21 17:20:39

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Ⅲ-Ⅴ族半导体是目前制作光电器件和电子器件的理想材料。

在Ⅲ-Ⅴ族半导体中,锑化铟(InSb)具有最高的室温电子迁移率μe=77000 cm2/(Vs),最大的电子g因子|g*|=51,和最小的电子有效质量m*e=0.015 me,非常适合制作红外光电器件、量子器件和超高频电子器件。

但是由于InSb晶体的晶格常数与常见的半导体材料(如硅、砷化镓等)的晶格常数相差较大,很难基于传统的微电子工艺加工制备出InSb器件。

实验表明半导体纳米线的直径很小,相比传统块体材料可以承受更大的界面应力,人们已经发现InSb纳米线是制作InSb器件的良好材料基础,合成高质量的InSb纳米线也成为当前半导体纳米材料研究的一个热点。

InSb 作为 III-V 族中带隙最小的半导体,在 300 K 条件下,光响应截止波长为7~8 μm,在 80 K 条件下,光响应截止波长为 5.5 μm,这个波长覆盖了大气透射窗口中的整个中红外波段,并且其在这个波段进行红外探测时具有很高的量子效率和探测率,因此,InSb 可以作为中红外焦阵列平面和红外探测的首选材料。

不仅如此,InSb 制备单晶的方法比较容易,并且质量较高,并且禁带宽度十分狭窄,因而十分受人们的关注。

InSb 作为 III-V 族半导体材料中禁带宽度最窄的二元材料,并且为直接带隙半导体,电子从价带跃迁到导带无需声子的辅助。

在自然条件下,InSb 属立方晶系,呈闪锌矿结构。

InSb 属共价化合物,原子之间靠共价键结合。

InSb 为直接带隙半导体,并且作为 III-V 族中带隙最小的半导体,在 300 K 条件下,禁带宽度为 0.18 eV,光响应截止波长为 7~8 μm,在 80 K 条件下,光响应截止波长为 5.5μm。

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