Нитрид индия – новый материал для оптоэлектроники

Содержание

Слайд 2

Мотивация исследований Возрастающий интерес к нитридам III группы, которые за счет

Мотивация исследований

Возрастающий интерес к нитридам III группы, которые за счет своей

прямозонности и ширины запрещенной способны эффективно работать в диапазоне от инфракрасной до ультрафиолетовой области. В частности нитрид индия, имея ширину запрещенной зоны 0.6 эВ, является перспективным для создания излучателя, работающего в телевизионных оптических линиях связи, а также инфракрасных детекторов и лазеров.
На данный момент технология роста чистого нитрида индия находиться в развитии. Самые хорошие образцы имеют концентрацию свободных носителей порядка 1017см-3 и являются вырожденными. Это создает проблему в изучении его фотоэлектрических свойств.
Большинство данных об его оптических и фотовольтаических свойствах и теорий об структуре образцов противоречивы.
Слайд 3

Содержание 1. История получения нитрида индия 2. Кристаллическая структура InN 3.

Содержание

1. История получения нитрида индия
2. Кристаллическая структура InN
3. Подложки и буферы
4.

Зонная структура
5. Спектры поглощения, ФЛ и ФП.
Слайд 4

1.История получения Первая попытка синтеза InN: Juza и Hahn в 1938

1.История получения

Первая попытка синтеза InN: Juza и Hahn в 1938 году.

Порошок InN из InF6(NH4)3
Самый ранний успех в росте InN с хорошими электрическими свойствами: Hovel и Cuomo в 1972. Пленки поликристаллического n-InN на сапфировых подложках. Метод реактивного высокочастотного распыления. Концентрация свободных носителей (5-8)*1018см-3 подвижность 250 ± 50 см2/(В·с).
Трейнор и Роуз сообщили, что InN прямозонный полупроводник с шириной запрещенной зоны 1,7 эВ.
Слайд 5

1.История получения Рост толстых пленок InN с гораздо более низкой концентрацией

1.История получения

Рост толстых пленок InN с гораздо более низкой концентрацией свободных

электронов (< 1018см-3) и высокой подвижности электронов (>2000см2/(В·с)) имеет важное значение для прогресса в понимании свойств этого материала. При комнатной температуре фундаментальная запрещенная зона этого типа высококачественного InN измерялась около 1,5 и 1,1 эВ, 0,9 эВ, 0,77 эВ, 0,7-1,0 эВ, 0,7 эВ и, наконец, измерения пришли к 0,64.
Сейчас пленки InN более высокого качества выращиваются с помощью методов MBE и MOCVD.
Слайд 6

2. Структура типа вюрцита В обычных условиях нитриды III группы кристаллизуются

2. Структура типа вюрцита

В обычных условиях нитриды III группы кристаллизуются в

термодинамически стабильной гексагональной фазе вюрцита.
a=0.3533 нм; c=0.5693 нм
Слайд 7

2. Структура типа цинковой обманки Также сообщалось о выращивание InN c

2. Структура типа цинковой обманки

Также сообщалось о выращивание InN c кубической

структурой цинковой обманки методом MBE.
a=0.498 нм
Слайд 8

Сравнение вюрцита и сфалерита Взаиморасположение атомов в вюрците (а) и цинковой обманке (б).

Сравнение вюрцита и сфалерита

Взаиморасположение атомов в вюрците (а) и цинковой

обманке (б).
Слайд 9

3. Подложки и буферы.

3. Подложки и буферы.

Слайд 10

4. Зонная структура

4. Зонная структура

Слайд 11

4. Зонная структура

4. Зонная структура

Слайд 12

5. Коэффициент поглощения

5. Коэффициент поглощения

Слайд 13

5. Спектры фотовозбуждения InN.

5. Спектры фотовозбуждения InN.

Слайд 14

Обработка спектров фотовозбуждения InN.

Обработка спектров фотовозбуждения InN.

Слайд 15

Спасибо за внимание.

Спасибо за внимание.

Слайд 16

Список литературы Junqiao Wu. When group-III nitrides go infrared: New properties

Список литературы

Junqiao Wu. When group-III nitrides go infrared: New properties and

perspectives. J. Appl. Phys. 106, 011101 (2009)
Ashraful Ghani Bhuiyan, Akihiro Hashimoto, and Akio Yamamoto. Indium nitride (InN): A review on growth, characterization, and properties. J. Appl. Phys. 94, 2779 (2003)
В.Ю.Давыдов, А.А.Клочихин, ФТП 38, 897 (2004)
Слайд 17

Схема измерения спектров и кинетики фотопроводимости

Схема измерения спектров и кинетики фотопроводимости

Слайд 18

Кинетика фотопроводимости InN T=294 K ~20 нс

Кинетика фотопроводимости InN

T=294 K

~20 нс

Слайд 19

Схема измерения кинетики фотолюминесценции InN методом “up-conversion” PL, a.u.

Схема измерения кинетики фотолюминесценции InN методом “up-conversion”

PL, a.u.

Слайд 20

Кинетика фотолюминесценции.

Кинетика фотолюминесценции.

Слайд 21

Спектр и время релаксации фотолюминесценции. σ=e*n*τ/me Δσ=e*Δn*τ/me Δσ/σ=ΔR/R

Спектр и время релаксации фотолюминесценции.

σ=e*n*τ/me
Δσ=e*Δn*τ/me
Δσ/σ=ΔR/R