FÍSICA DE SEMICONDUCTORES ALEACIONES EN SEMICONDUCTORES UN Carlos Andrés Méndez Tafur fsc23Carlos 20/06/15

Variación en composición – Modulación de propiedades Una ALEACIÓN de materiales semiconductores es una agregación de diferentes estructuras cristalinas para modular o manipular sus propiedades con el fin de diseñar nuevos dispositivos. Las Bandas de Energía de los materiales semiconductores varia con el cambio gradual en la composición de una aleación. Por ejemplo variando las composiciones de %Al+%Ga+%As se puede evolucionar desde GaAs [semiconductor directo] hasta AlAs [semiconductor indirecto].

Bandas de energía. La estructura de la banda de GaAs tiene un mínimo en la banda de conducción y un máximo en la banda de valencia para el mismo valor de k (k = 0). Por otro lado, Si tiene su máximo banda de valencia a un valor diferente de k que su mínimo de la banda de conducción. Así cuando un electrón hace una transición más pequeña de energía de la banda de conducción a la banda de valencia en GaAs puede hacerlo sin un cambio en el valor de k. Por otro lado, una transición desde el punto mínimo en la banda de conducción del Si hasta el punto máximo de la banda de valencia requiere algún cambio en k. Así, hay dos clases de bandas de energía semiconductor; directa e indirecta.

Aleaciones más comunes. Semiconductores con elementos de los grupos III y V Antimoniuro de aluminio (AlSb) Arseniuro de aluminio (AlAs) Nitruro de aluminio (AlN) Fosfuro de aluminio (AlP) Nitruro de boro (BN) Fosfuro de boro (BP) Arseniuro de boro (BAs) Antimoniuro de galio (GaSb) Arseniuro de galio (GaAs) Nitruro de galio (GaN) Fosfuro de galio (GaP) Antimoniuro de indio (InSb) Arseniuro de indio (InAs) Nitruro de indio (InN) Fosfuro de indio (InP) Aleaciones triples con elementos de los grupos III y V Arseniuro de galio-aluminio (AlGaAs, AlxGa1-xAs) Arseniuro de galio-indio (InGaAs, InxGa1-xAs) Fosfuro de galio-indio (InGaP) Arseniuro de indio-aluminio (AlInAs) Antimoniuro de indio-aluminio (AlInSb) Nitruro de galio-arsenico (GaAsN) Fosfuro de galio-arsenico (GaAsP) Nitruro de galio-aluminio (AlGaN) Fosfuro de galio-aluminio (AlGaP) Nitruro de galio-indio (InGaN) Antimoniuro de indio-arsenico (InAsSb) Antimoniuro de galio-indio (InGaSb)

Aleaciones más comunes. Aleaciones cuádruples con elementos de los grupos III y V Fosfuro de aluminio-galio- indio (AlGaInP, o InAlGaP, InGaAlP, AlInGaP) Fosfuro de aluminio-galio- arsénico (AlGaAsP) Fosfuro de indio-galio- arsénico (InGaAsP) Fosfuro de aluminio-indio- arsénico (AlInAsP) Nitruro de aluminio-galio- arsénico (AlGaAsN) Nitruro de indio-galio- arsénico (InGaAsN) Nitruro de indio-aluminio- arsénico (InAlAsN) Aleaciones quíntuples con elementos de los grupos III y V Antimoniuro de galio-indio- nitrógeno-arsénico (GaInNAsSb)