Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Фосфид галлия (GaP), фосфид галлия, является сложным полупроводниковым материалом с непрямым запрещенным диапазоном 2,24 эВ при комнатной температуре. Нечистый поликристаллический материал выглядит как бледно-оранжевые или сероватые фрагменты. Нелегированные монокристаллы имеют оранжевый цвет, но сильно легированные пластины кажутся темнее из-за поглощения свободными носителями заряда. Он не имеет запаха и нерастворим в воде. Микротвердость GaP составляет 9450 Н/мм², температура Дебая – , а коэффициент теплового расширения при комнатной температуре равен 5,3 К⁻¹. Его статическая диэлектрическая проницаемость при комнатной температуре составляет 11,1. Показатель преломления изменяется от ~3,2 до 5,0 в видимом диапазоне, что выше, чем у большинства других полупроводниковых материалов. В своем прозрачном диапазоне его показатель преломления выше, чем у почти любого другого прозрачного материала, включая драгоценные камни, такие как алмаз, или не оксидные линзы, такие как сульфид цинка.
Gallium phosphide (GaP), a phosphide of gallium, is a compound semiconductor material with an indirect band gap of 2.24eV at room temperature. Impure polycrystalline material has the appearance of pale orange or grayish pieces. Undoped single crystals are orange, but strongly doped wafers appear darker due to free carrier absorption. It is odorless and insoluble in water. GaP has a microhardness of 9450 N/mm2, a Debye temperature of , and a thermal expansion coefficient of 5.3 K−1 at room temperature. Its static dielectric constant is 11.1 at room temperature. Its refractive index varies between ~3.2 and 5.0 across the visible range, which is higher than in most other semiconducting materials. In its transparent range, its index is higher than almost any other transparent material, including gemstones such as diamond, or non oxide lenses such as zinc sulfide.
Светодиоды
Фосфид галлия используется в производстве недорогих красных, оранжевых и зеленых светодиодов (LED) с низкой и средней яркостью с 1960-х годов. Он применяется как самостоятельно, так и в сочетании с фосфидом арсенида галлия. Светодиоды GaP в чистом виде излучают зеленый свет с длиной волны 555 нм. GaP, легированный азотом, излучает желто-зеленый свет (565 нм), а GaP, легированный оксидом цинка, – красный свет (700 нм). Фосфид галлия прозрачен для желтого и красного света, поэтому светодиоды GaAsP на подложке из GaP более эффективны, чем GaAsP на подложке из GaAs.
Gallium phosphide has been used in the manufacture of low cost red, orange, and green light emitting diodes (LEDs) with low to medium brightness since the 1960s. It is used standalone or together with gallium arsenide phosphide. Pure GaP LEDs emit green light at a wavelength of 555 nm. Nitrogen doped GaP emits yellow green (565 nm) light, zinc oxide doped GaP emits red (700 nm). Gallium phosphide is transparent for yellow and red light, therefore GaAsP on GaP LEDs are more efficient than GaAsP on GaAs.
Рост кристаллов
При температурах выше ~900 °C фосфид галлия диссоциирует, и фосфор улетучивается в виде газа. При выращивании кристаллов из расплава при 1500 °C (для подложек для светодиодов) это необходимо предотвращать, удерживая фосфор под слоем расплавленного оксида бора под давлением инертного газа 10–100 атмосфер. Этот процесс называется жидкофазным инкапсулированным методом Чохральского (LEC) – усовершенствованием метода Чохральского, используемого для выращивания кремниевых подложек.
At temperatures above ~900 °C, gallium phosphide dissociates and the phosphorus escapes as a gas. In crystal growth from a 1500 °C melt (for LED wafers), this must be prevented by holding the phosphorus in with a blanket of molten boric oxide in inert gas pressure of 10–100 atmospheres. The process is called liquid encapsulated Czochralski (LEC) growth, an elaboration of the Czochralski process used for silicon wafers.