锑化镓(GaSb)-薄膜衬底

薄膜衬底GaSb单晶基片是一种高性能半导体材料,以其与多种化合物的晶格匹配性、宽光谱带隙(0.8~4.3um)、高迁移率以及优良的物理性能而著称,广泛应用于红外探测、激光器等光电子器件制造中。

主要优点:晶格匹配性,宽光谱范围的带隙,较高的晶格限制迁移率,可定制性,优良的物理性能,良好的导热性能,多样化的掺杂选择。

应用领域:制作光谱范围在2~5μm的光电子器件,适用于制备中长波红外探测器材料,制备热光伏电池,以及大功率激光器等的多量子阱材料等。

 

薄膜衬底GaSb单晶基片是一种高性能半导体材料,以其与多种化合物的晶格匹配性、宽光谱带隙(0.8~4.3um)、高迁移率以及优良的物理性能而著称,广泛应用于红外探测、激光器等光电子器件制造中。

材料特性

GaSb单晶基片具有与各种三元和四元、III-V化合物固溶体的晶格常数相匹配的晶格常数,这使得它可以用作这些化合物的基底材料。

GaSb的带隙在8~4.3um宽的光谱范围内,为其在特定光谱范围内的应用提供了基础。

GaSb晶格的有限迁移率大于GaAs晶格,这在微波器件制造中具有潜在的应用前景。

生长方法

GaSb单晶基片的生长方法包括LEC(液封直拉法)、VGF(垂直梯度凝固法)和VBG(垂直布里奇曼法)等。这些方法确保了GaSb单晶基片的高质量制备。

规格与定制

GaSb单晶基片可以根据客户需求提供不同规格的产品,如Φ2″×0.5mm、Φ3″×0.5mm等尺寸。

可按照客户需求,定制特殊方向和尺寸的衬底,以满足不同应用的需求。

表面质量与包装

GaSb单晶基片的表面粗糙度(Ra)通常小于或等于5A,可以提供原子力显微镜(AFM)检测报告来确保表面质量。

包装通常采用100级洁净袋,并在1000级超净室中进行,以确保产品的清洁度和质量。

导电类型与掺杂

GaSb单晶基片可以根据需求进行不同的掺杂处理,以实现不同的导电类型(如P型或N型)和载流子浓度。常见的掺杂元素包括Zn、P和Te等。

薄膜衬底GaSb单晶基片的主要优点:

晶格匹配性:

GaSb单晶基片的晶格常数与多种三元和四元、III-V化合物固溶体的晶格常数相匹配,这使得它可以用作这些化合物的理想基底材料。这种匹配性有助于减少晶格失配引起的应力、缺陷等问题,从而提高外延生长的质量。

宽光谱范围的带隙:

GaSb的带隙在8~4.3um宽的光谱范围内,覆盖了从红外到可见光的一部分光谱。这使得GaSb单晶基片在红外探测、激光器和探测器等领域具有广泛的应用前景。

较高的晶格限制迁移率:

GaSb晶格的有限迁移率大于GaAs晶格,这为其在微波器件制造中提供了潜在的应用优势。较高的迁移率意味着电子在材料中的移动速度更快,有助于提高器件的性能。

可定制性:

GaSb单晶基片可以根据客户需求提供不同规格的产品,如Φ2″×0.5mm、Φ3″×0.5mm等尺寸,也可定制特殊方向和尺寸的衬底。这种可定制性满足了不同应用场景对衬底材料的多样化需求。

优良的物理性能:

GaSb单晶基片具有较高的机械强度和热稳定性,能够在恶劣的工作环境中保持稳定的性能。此外,其表面粗糙度(Ra)通常小于或等于5A,提供了良好的表面质量。

良好的导热性能:

GaSb单晶基片具有良好的导热性能,有助于降低器件在工作过程中产生的热量,提高器件的可靠性和稳定性。

多样化的掺杂选择:

GaSb单晶基片可以通过掺杂不同的元素(如Zn、P、Te等)来实现不同的导电类型和载流子浓度。这种多样化的掺杂选择为制备具有特定性能的器件提供了可能。

应用领域:

薄膜衬底GaSb单晶基片在多个高科技领域中有着广泛的应用,以下是其应用领域的详细归纳:

光电子器件:

制作光谱范围在2~5μm的光电子器件,这类器件在光纤通信、激光测距、光敏探测等各种工程领域发挥着重要作用。

适用于制备中长波红外探测器材料,这些探测器在夜视、大气监测、国防技术等领域有着广泛的应用。

热光伏电池:

GaSb材料是窄禁带半导体材料,能够吸收红外光(780nm~4000nm)并将其转变为电能,因此适用于制备热光伏电池。

微波器件:

GaSb单晶基片在微波器件制造中具有潜在的应用前景,其晶格的有限迁移率大于GaAs晶格,有助于提高微波器件的性能。

外延生长基底:

GaSb单晶基片常用作衬底材料,外延生长各种微波器件用微结构外延材料(如HEMT、HBT)以及大功率激光器等的多量子阱材料。

定制化应用:

提供不同规格的锑化镓(GaSb)衬底材料,如Φ2″×0.5mm、Φ3″×0.5mm等,可根据客户需求定制特殊方向和尺寸的衬底。

物理与化学研究:

GaSb单晶基片还用于各种物理和化学研究,如材料科学、固体物理学等领域的基础研究。

锑化镓(GaSb)基本参数

参数类别 参数名称 符号 数值/范围 单位
基本信息
化学式 GaSb
分子量 191.48 g/mol
晶体结构
晶体类型 闪锌矿结构
晶格常数 a 0.60959 nm
物理性质
密度 ρ 5.6137 g/cm³
熔点 Tm 710-985
电学性质
禁带宽度 Eg 0.725 eV (300K)
导电类型 p型(非掺)或n型(掺杂后)
应用
主要用途 红外探测器、激光器等