磷化铟单晶。

科技工作者之家  |   2020-11-17 17:29

磷化铟单晶是周期系第Ⅲ、V族化合物半导体。化学分子式为InP。共价键结合,有一定的离子键成分。属闪锌矿型结构,为复式晶格,晶格常数是0.58688nm。

特点第一布里渊区为截角八面体,导带极小值位于布里渊区中心,电子有效质量为0.077m,m为电子惯性质量;价带极大值位于布里渊区中心,空穴有效质量约0.8m,是直接带隙半导体。室温时,禁带宽度为1.34eV。较纯晶体电子和空穴迁移率分别为0.46m2/(V·S)和1.5×10-2m2/(V·S)。掺入II族、IV族或Ⅵ族原子可制成P型或n型材料。本征载流子浓度1.0×1020/m3,本征电阻率8×10-4Ω·m。590nm光的折射率为3.45。其熔点1070℃,可用区域熔炼或直拉法制备单晶;用扩散、离子注入、外延、蒸发等方法制备p-n结、异质结、肖特基结;用分子束外延、金属有机物化学气相淀积方法可制备超晶格材料。是制备长波长(1.3~1.6μm)InGaAsP激光器的衬底材料。1

主要用途InP已经成为非常重要的半导体材料之一,主要应用于光电子技术和微波技术领域,而另一大有发展前途的应用领域是太阳能动力技术。

制备方法磷化铟单晶的制备操作步骤包括如下两道:

(1)合成磷化铟多晶。合成操作是让高纯的磷蒸气与熔融高纯铟直接发生作用,多采用水平定向结晶法和区域熔炼法。

(2)制备掺杂磷化铟单晶。一般采用高压溶液提拉法,是将盛有磷化铟多晶的石英坩埚置于高压设备内进行,用电阻丝或高频加热,惰性气体保护(压力3×106Pa)下让晶体生长。为了提高InP单晶质量,降低位错密度,可通过掺杂(如Sn、S、Zn、Fe、Ga、Sb等)以减少位错。掺杂是往多晶中放人中间掺人物,使之在熔融和结晶过程中得予扩散实现。2

安全信息危险信息:

1. 易燃

2. 易爆

3. 刺激眼睛、烧伤皮肤致皮炎

防护措施:

1. 通风,尾气滤毒

2. 穿戴使用防毒护晶(具)

3. 避禁忌物和禁忌

4. 磷须由专人保管,严格控制使用量

5. 高压单晶炉一旦处于工作状态,必须加上高压炉门

6. 定期更换高压密封罗母线

7. 废磷必须放入不锈钢废物桶,并且桶内加水

8. 已经填封好的磷泡,必须存放在铁皮柜内,放置平稳,避免互相碰撞,铁皮柜尽量密封,防止外界空气进入。1

本词条内容贡献者为:

侯传涛 - 副教授 - 青岛大学