قائمة مواد أشباه الموصلات
تُعتبر مواد أشباه الموصلات عوازل ذات فجوة نطاق صغيرة اسميًا . وتتمثل الخاصية المميزة لمادة أشباه الموصلات في إمكانية تعديل خصائصها الإلكترونية بطريقة يمكن التحكم بها عن طريق تطعيمها بشوائب. [ 1 ] ونظرًا لتطبيقاتها في صناعة الحواسيب والخلايا الكهروضوئية - في أجهزة مثل الترانزستورات والليزر والخلايا الشمسية - يُعد البحث عن مواد أشباه موصلات جديدة وتحسين المواد الموجودة مجالًا هامًا للدراسة في علم المواد .
أكثر مواد أشباه الموصلات استخداماً هي مواد صلبة غير عضوية بلورية . تُصنف هذه المواد وفقاً لمجموعات الجدول الدوري لذراتها المكونة لها .
تختلف مواد أشباه الموصلات في خصائصها. لذا، بالمقارنة مع السيليكون ، تتمتع أشباه الموصلات المركبة بمزايا وعيوب. على سبيل المثال، يتميز زرنيخيد الغاليوم (GaAs) بحركية إلكترونية أعلى بست مرات من السيليكون، مما يسمح بتشغيل أسرع؛ وفجوة نطاق أوسع ، مما يسمح بتشغيل أجهزة الطاقة عند درجات حرارة أعلى، ويقلل الضوضاء الحرارية للأجهزة منخفضة الطاقة عند درجة حرارة الغرفة؛ كما أن فجوة نطاقه المباشرة تمنحه خصائص كهروضوئية أفضل من فجوة النطاق غير المباشرة للسيليكون؛ ويمكن مزجه بتركيبات ثلاثية ورباعية، مع إمكانية ضبط عرض فجوة النطاق، مما يسمح بانبعاث الضوء عند أطوال موجية محددة، وهو ما يتيح مطابقة الأطوال الموجية الأكثر كفاءة في النقل عبر الألياف البصرية. ويمكن أيضًا تنمية زرنيخيد الغاليوم في شكل شبه عازل، وهو مناسب كركيزة عازلة متوافقة مع الشبكة البلورية لأجهزة زرنيخيد الغاليوم. في المقابل، يتميز السيليكون بالمتانة والرخص وسهولة المعالجة، بينما يتميز زرنيخيد الغاليوم بالهشاشة وارتفاع التكلفة، ولا يمكن إنشاء طبقات عازلة بمجرد تنمية طبقة أكسيد؛ لذلك يُستخدم زرنيخيد الغاليوم فقط عندما لا يكون السيليكون كافيًا. [ 2 ]
من خلال مزج مركبات متعددة، يمكن ضبط بعض مواد أشباه الموصلات، على سبيل المثال، في فجوة النطاق أو ثابت الشبكة . والنتيجة هي تركيبات ثلاثية أو رباعية أو حتى خماسية. تسمح التركيبات الثلاثية بضبط فجوة النطاق ضمن نطاق المركبات الثنائية المستخدمة؛ ومع ذلك، في حالة الجمع بين مواد ذات فجوة نطاق مباشرة وغير مباشرة، توجد نسبة تسود فيها فجوة النطاق غير المباشرة، مما يحد من النطاق القابل للاستخدام في الإلكترونيات الضوئية؛ على سبيل المثال، تقتصر مصابيح LED المصنوعة من AlGaAs على 660 نانومتر بسبب ذلك. تميل ثوابت الشبكة للمركبات أيضًا إلى أن تكون مختلفة، ويؤدي عدم تطابق الشبكة مع الركيزة، والذي يعتمد على نسبة المزج، إلى حدوث عيوب بكميات تعتمد على مقدار عدم التطابق؛ وهذا يؤثر على نسبة إعادة التركيب الإشعاعي/غير الإشعاعي الممكنة ويحدد الكفاءة الضوئية للجهاز. تسمح التركيبات الرباعية وما فوقها بضبط فجوة النطاق وثابت الشبكة في آنٍ واحد، مما يُتيح زيادة الكفاءة الإشعاعية في نطاق أوسع من الأطوال الموجية؛ فعلى سبيل المثال، يُستخدم AlGaInP في مصابيح LED. وتُعدّ المواد الشفافة للطول الموجي للضوء المُوَلَّد ميزةً، إذ يُتيح ذلك استخلاصًا أكثر كفاءةً للفوتونات من داخل المادة. أي أن إنتاج الضوء في هذه المواد الشفافة لا يقتصر على السطح فقط. كما أن معامل الانكسار يعتمد على التركيب ويؤثر على كفاءة استخلاص الفوتونات من المادة. [ 3 ]
أنواع مواد أشباه الموصلات
- أشباه الموصلات العنصرية من المجموعة الثالثة ، (ب)
- أشباه الموصلات العنصرية للمجموعة الرابعة (الكربون، والسيليكون، والجرمانيوم)
- أشباه الموصلات المركبة من المجموعة الرابعة
- أشباه الموصلات العنصرية للمجموعة السادسة ، (السيلينيوم والتيلوريوم)
- أشباه الموصلات من النوع III - V : تتبلور هذه المواد بدرجة عالية من التكافؤ الكيميائي، ويمكن الحصول على معظمها بنوعي n و p . تتميز العديد منها بحركية حاملات شحنة عالية وفجوات طاقة مباشرة، مما يجعلها مفيدة في مجال الإلكترونيات الضوئية. (انظر أيضًا: قالب: مركبات III-V ).
- أشباه الموصلات من النوع II – VI : عادةً ما تكون من النوع p، باستثناء ZnTe وZnO اللذين هما من النوع n
- أشباه الموصلات من النوع الأول إلى السابع
- أشباه الموصلات من النوع الرابع إلى السادس
- أشباه الموصلات من النوع الخامس إلى السادس
- أشباه الموصلات من النوع II – V
- أشباه الموصلات من النوع I–III–VI
- الأكاسيد
- أشباه الموصلات الطبقية
- أشباه الموصلات المغناطيسية
- أشباه الموصلات العضوية
- مركبات نقل الشحنة
- بعض أنواع MOFs .
- آحرون
أشباه الموصلات المركبة
أشباه الموصلات المركبة هي مركبات شبه موصلة تتكون من عنصرين كيميائيين مختلفين على الأقل. تتواجد هذه الأشباه الموصلات في مجموعات الجدول الدوري من 13 إلى 15 (المعروفة سابقًا باسم IIIA-VA). يتميز نطاق الصيغ الممكنة باتساعه، إذ يمكن لهذه العناصر تكوين سبائك ثنائية (عنصران، مثل زرنيخيد الغاليوم (GaAs))، وثلاثية (ثلاثة عناصر، مثل زرنيخيد الإنديوم والغاليوم (InGaAs))، ورباعية (أربعة عناصر) مثل سبيكة فوسفيد الألومنيوم والغاليوم والإنديوم (AlInGaP) وسبيكة فوسفيد الإنديوم والزرنيخيد والأنتيمونيد (InAsSbP). تتشابه خصائص أشباه الموصلات المركبة من المجموعة III-V مع نظيراتها من المجموعة IV. وتميل الأيونية العالية في هذه المركبات، وخاصة في مركبات المجموعة II-VI، إلى زيادة فجوة النطاق الأساسية مقارنةً بالمركبات الأقل أيونية. [ 4 ]
التصنيع
تُعدّ تقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOVPE) أكثر تقنيات الترسيب شيوعاً لتكوين الأغشية الرقيقة شبه الموصلة المركبة للأجهزة. وتستخدم هذه التقنية مواد عضوية معدنية فائقة النقاء و/أو هيدريدات كمواد أولية في جو غازي مثل الهيدروجين .
وتشمل التقنيات الأخرى المختارة ما يلي:
- الترسيب الجزيئي الشعاعي (MBE)
- الترسيب البخاري للهيدريد (HVPE)
- الترسيب الطوري السائل (LPE)
- الترسيب الجزيئي المعدني العضوي (MOMBE)
- ترسيب الطبقات الذرية (ALD)
جدول مواد أشباه الموصلات
| مجموعة | المرحلة الابتدائية | مادة | صيغة | فجوة النطاق ( إلكترون فولت ) | نوع الفجوة | وصف |
|---|---|---|---|---|---|---|
| رابعاً | 1 | السيليكون | نعم | 1.12 [ 5 ] [ 6 ] | غير مباشر | يُستخدم في الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون البلوري (c-Si) ، وفي شكله غير المتبلور ( a-Si) في الخلايا الشمسية الرقيقة . وهو أكثر مواد أشباه الموصلات شيوعًا في مجال الخلايا الكهروضوئية ، ويهيمن على سوقها العالمي، كما أنه سهل التصنيع، ويتمتع بخصائص كهربائية وميكانيكية جيدة. يُشكّل طبقة أكسيد حراري عالية الجودة لأغراض العزل. وهو أكثر المواد شيوعًا في تصنيع الدوائر المتكاملة . |
| رابعاً | 1 | الجرمانيوم | جي | 0.67 [ 5 ] [ 6 ] | غير مباشر | يُستخدم في الثنائيات الرادارية المبكرة والترانزستورات الأولى، ويتطلب نقاءً أقل من السيليكون. كما يُستخدم كركيزة للخلايا الكهروضوئية متعددة الوصلات عالية الكفاءة . ثابت شبكي مشابه جدًا لزرنيخيد الغاليوم . تُستخدم بلورات عالية النقاء في مطيافية أشعة غاما . قد تنمو عليه شعيرات دقيقة ، مما يؤثر سلبًا على موثوقية بعض الأجهزة. |
| رابعاً | 1 | الماس | ج | 5.47 [ 5 ] [ 6 ] | غير مباشر | موصلية حرارية ممتازة. خصائص ميكانيكية وبصرية فائقة. تتميز هذه التقنية بخصائص إلكترونية ممتازة، منها حركية حاملات الشحنة العالية [ 7 ] ومجال الانهيار الكهربائي العالي [ 8 ] عند درجة حرارة الغرفة. كما تتميز بمعامل جودة عالٍ للغاية للرنان النانوميكانيكي [ 9 ] . |
| رابعاً | 1 | القصدير الرمادي ، α -Sn | سن | 0 [ 10 ] [ 11 ] | شبه فلز | الشكل المتآصل ذو درجة الحرارة المنخفضة (الشبكة المكعبة الماسية). |
| رابعاً | 2 | كربيد السيليكون ، 3C-SiC | كربيد السيليكون | 2.3 [ 5 ] | غير مباشر | تُستخدم في مصابيح LED الصفراء القديمة |
| رابعاً | 2 | كربيد السيليكون ، 4H-SiC | كربيد السيليكون | 3.3 [ 5 ] | غير مباشر | يُستخدم في التطبيقات ذات الجهد العالي ودرجة الحرارة العالية |
| رابعاً | 2 | كربيد السيليكون ، 6H-SiC | كربيد السيليكون | 3.0 [ 5 ] | غير مباشر | تُستخدم في مصابيح LED الزرقاء القديمة |
| السادس | 1 | الكبريت ، α -S | S 8 | 2.6 [ 12 ] | ||
| السادس | 1 | السيلينيوم الرمادي (الثلاثي) | سي | 1.83–2.0 [ 13 ] [ 14 ] | غير مباشر | يستخدم في مقومات السيلينيوم والخلايا الشمسية . [ 15 ] تعتمد فجوة النطاق على ظروف التصنيع. |
| السادس | 1 | السيلينيوم الأحمر | سي | 2.05 | غير مباشر | [ 16 ] |
| السادس | 1 | التيلوريوم | تي | 0.33 [ 17 ] | ||
| III-V | 2 | نتريد البورون ، مكعب | بي إن | 6.36 [ 18 ] | غير مباشر | قد يكون مفيدًا لمصابيح LED فوق البنفسجية |
| III-V | 2 | نتريد البورون ، سداسي | بي إن | 5.96 [ 18 ] | شبه مباشر | قد يكون مفيدًا لمصابيح LED فوق البنفسجية |
| III-V | 2 | أنابيب نانوية من نتريد البورون | بي إن | 5.5 [ 19 ] | ||
| III-V | 2 | فوسفيد البورون | بي بي | 2.1 [ 20 ] | غير مباشر | |
| III-V | 2 | زرنيخيد البورون | بكالوريوس | 1.82 | مباشر | موصلية حرارية فائقة لإدارة الحرارة؛ مقاومة لأضرار الإشعاع ، تطبيقات محتملة في الخلايا الكهروضوئية . |
| III-V | 2 | زرنيخيد البورون | ب 12 آس 2 | 3.47 | غير مباشر | مقاومة لأضرار الإشعاع ، تطبيقات محتملة في الخلايا الكهروضوئية . |
| III-V | 2 | نتريد الألومنيوم | AlN | 6.28 [ 5 ] | مباشر | كهرضغطية. لا تُستخدم بمفردها كشبه موصل؛ قد يكون GaAlN، القريب من AlN، قابلاً للاستخدام في مصابيح LED فوق البنفسجية. تم الحصول على انبعاث غير فعال عند 210 نانومتر على AlN. |
| III-V | 2 | فوسفيد الألومنيوم | AlP | 2.45 [ 6 ] | غير مباشر | |
| III-V | 2 | زرنيخيد الألومنيوم | آلاس | 2.16 [ 6 ] | غير مباشر | |
| III-V | 2 | أنتيمونيد الألومنيوم | AlSb | 1.6/2.2 [ 6 ] | غير مباشر/مباشر | |
| III-V | 2 | نتريد الغاليوم | شبكة GaN | 3.44 [ 5 ] [ 6 ] | مباشر | يُعدّ تطعيم نيتريد الغاليوم (GaN) إلى النوع p أمرًا صعبًا، إلا أن تطعيمه بالمغنيسيوم (Mg) ومعالجته حراريًا مكّنا من إنتاج أول مصابيح LED زرقاء عالية الكفاءة [ 3 ] وليزر أزرق . وهو شديد الحساسية للتفريغ الكهروستاتيكي، ولكنه غير حساس للإشعاع المؤين. يمكن لترانزستورات GaN العمل بفولتيات ودرجات حرارة أعلى من GaAs، المستخدم في مضخمات طاقة الميكروويف. وعند تطعيمه، على سبيل المثال بالمنغنيز، يصبح شبه موصل مغناطيسي . |
| III-V | 2 | فوسفيد الغاليوم | فجوة | 2.26 [ 5 ] [ 6 ] | غير مباشر | يُستخدم في مصابيح LED الحمراء/البرتقالية/الخضراء الرخيصة ذات السطوع المنخفض إلى المتوسط. يُستخدم بشكل مستقل أو مع GaAsP. شفاف للضوء الأصفر والأحمر، ويُستخدم كركيزة لمصابيح LED الحمراء/الصفراء المصنوعة من GaAsP. يُطعّم بالكبريت أو التيلوريوم للنوع n، وبالزنك للنوع p. يُصدر GaP النقي ضوءًا أخضر، ويُصدر GaP المُطعّم بالنيتروجين ضوءًا أصفر مخضر، ويُصدر GaP المُطعّم بأكسيد الزنك ضوءًا أحمر. |
| III-V | 2 | زرنيخيد الغاليوم | GaAs | 1.42 [ 5 ] [ 6 ] | مباشر | ثاني أكثر المواد استخدامًا بعد السيليكون، ويُستخدم عادةً كركيزة لأشباه الموصلات الأخرى من النوع III-V، مثل InGaAs وGaInNAs. هشّ. يتميز بانخفاض حركة الثقوب مقارنةً بالسيليكون، مما يجعل تصنيع ترانزستورات CMOS من النوع P غير عملي. كثافة الشوائب عالية، مما يصعب معه تصنيع هياكل صغيرة. يُستخدم في مصابيح LED القريبة من الأشعة تحت الحمراء، والإلكترونيات السريعة، والخلايا الشمسية عالية الكفاءة . ثابت شبكته مشابه جدًا للجرمانيوم ، ويمكن زراعته على ركائز من الجرمانيوم. |
| III-V | 2 | أنتيمونيد الغاليوم | GaSb | 0.73 [ 5 ] [ 6 ] | مباشر | تُستخدم في أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء ومصابيح LED والخلايا الكهروضوئية الحرارية . يتم تطعيمها من النوع n بالتيلوريوم، ومن النوع p بالزنك. |
| III-V | 2 | نتريد الإنديوم | ُخمارة | 0.7 [ 5 ] | مباشر | يُحتمل استخدامه في الخلايا الشمسية، لكن تطعيمه من النوع p صعب. ويُستخدم بكثرة في السبائك. |
| III-V | 2 | فوسفيد الإنديوم | InP | 1.35 [ 5 ] | مباشر | يُستخدم عادةً كركيزة لطبقة InGaAs الرقيقة. يتميز بسرعة إلكترونية فائقة، ويُستخدم في تطبيقات الطاقة العالية والترددات العالية. كما يُستخدم في الإلكترونيات الضوئية. |
| III-V | 2 | زرنيخيد الإنديوم | إناس | 0.36 [ 5 ] | مباشر | تُستخدم في كواشف الأشعة تحت الحمراء ضمن نطاق 1-3.8 ميكرومتر، سواءً كانت مبردة أو غير مبردة. تتميز بحركية إلكترونية عالية. يمكن أن تعمل نقاط InAs في مصفوفة InGaAs كنقاط كمومية. يمكن تكوين النقاط الكمومية من طبقة أحادية من InAs على InP أو GaAs. باعث قوي لضوء ديمبر ، يُستخدم كمصدر لإشعاع تيراهيرتز . |
| III-V | 2 | إنديوم أنتيمونيد | إنستغرام | 0.17 [ 5 ] | مباشر | تُستخدم في كاشفات الأشعة تحت الحمراء ومستشعرات التصوير الحراري، وتتميز بكفاءة كمية عالية، واستقرار منخفض، وتتطلب تبريدًا، وتُستخدم في أنظمة التصوير الحراري العسكرية بعيدة المدى. يُستخدم هيكل AlInSb-InSb-AlInSb كبئر كمومي . تتميز بحركية إلكترونية عالية جدًا ، وسرعة إلكترونية عالية ، وطول باليستي عالٍ . يمكن للترانزستورات العمل بجهد أقل من 0.5 فولت وتردد أعلى من 200 جيجاهرتز. قد يكون من الممكن الوصول إلى ترددات تيراهيرتز. |
| من الثاني إلى السادس | 2 | سيلينيد الكادميوم | سيلينيد الكادميوم | 1.74 [ 6 ] | مباشر | تُستخدم الجسيمات النانوية كنقاط كمومية . وهي من النوع السالب (n) بطبيعتها، ويصعب تطعيمها بالنوع الموجب (p)، ولكن يمكن تطعيمها بالنيتروجين. يُحتمل استخدامها في الإلكترونيات الضوئية. وقد تم اختبارها في خلايا شمسية عالية الكفاءة. |
| من الثاني إلى السادس | 2 | كبريتيد الكادميوم | كبريتيد الكادميوم | 2.42 [ 6 ] | مباشر | يُستخدم في المقاومات الضوئية والخلايا الشمسية؛ وكانت خلية CdS/Cu₂S أول خلية شمسية فعالة. يُستخدم في الخلايا الشمسية مع CdTe. شائع على شكل نقاط كمومية . يمكن أن تعمل البلورات كليزر الحالة الصلبة. يتميز بخاصية الإضاءة الكهربائية. عند تطعيمه، يمكن أن يعمل كمادة فسفورية . |
| من الثاني إلى السادس | 2 | تيلوريد الكادميوم | كادميوم تيلورايد | 1.49 [ 6 ] | مباشر | يُستخدم في الخلايا الشمسية مع كبريتيد الكادميوم. يُستخدم في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة وغيرها من الخلايا الكهروضوئية المصنوعة من تيلوريد الكادميوم ؛ أقل كفاءة من السيليكون البلوري ولكنه أرخص. يتميز بتأثير كهروضوئي عالٍ ، ويُستخدم في مُعدِّلات الكهروضوئية . يُصدر فلورة عند 790 نانومتر. يمكن استخدام الجسيمات النانوية كنقاط كمومية. |
| II-VI، أكسيد | 2 | أكسيد الزنك | أكسيد الزنك | 3.37 [ 6 ] | مباشر | محفز ضوئي. يمكن ضبط فجوة النطاق من 3 إلى 4 إلكترون فولت عن طريق المزج مع أكسيد المغنيسيوم وأكسيد الكادميوم . يصعب الحصول على تطعيم من النوع n أو p. يؤدي التطعيم المكثف بالألومنيوم أو الإنديوم أو الغاليوم إلى الحصول على طبقات موصلة شفافة؛ يُستخدم ZnO:Al كطلاءات للنوافذ، شفافة في نطاق الضوء المرئي وعاكسة في نطاق الأشعة تحت الحمراء، وكأغشية موصلة في شاشات LCD والألواح الشمسية كبديل لأكسيد الإنديوم والقصدير . مقاوم لأضرار الإشعاع. يُحتمل استخدامه في مصابيح LED وثنائيات الليزر. يُحتمل استخدامه في الليزر العشوائي . |
| من الثاني إلى السادس | 2 | سيلينيد الزنك | ZnSe | 2.7 [ 6 ] | مباشر | تُستخدم في الليزر الأزرق ومصابيح LED. يسهل تطعيمها بالنوع السالب (n)، بينما يصعب تطعيمها بالنوع الموجب (p) ولكن يمكن إجراؤه باستخدام النيتروجين مثلاً. وهي مادة بصرية شائعة في البصريات تحت الحمراء. |
| من الثاني إلى السادس | 2 | كبريتيد الزنك | كبريتيد الزنك | 3.54/3.91 [ 6 ] | مباشر | فجوة الطاقة 3.54 إلكترون فولت (مكعب)، 3.91 إلكترون فولت (سداسي). يمكن تطعيمه بنوعي n و p. مادة وميضية/فسفورية شائعة عند تطعيمها بشكل مناسب. |
| من الثاني إلى السادس | 2 | تيلورايد الزنك | ZnTe | 2.3 [ 6 ] | مباشر | يمكن زراعته على ركائز AlSb و GaSb و InAs و PbSe. يُستخدم في الخلايا الشمسية، ومكونات مولدات الموجات الدقيقة، ومصابيح LED الزرقاء، والليزر. كما يُستخدم في الإلكترونيات الضوئية. ويُستخدم مع نيوبات الليثيوم لتوليد إشعاع تيراهيرتز . |
| من الأول إلى السابع | 2 | كلوريد النحاسوز | CuCl | 3.4 [ 21 ] | مباشر | |
| من الأول إلى السادس | 2 | كبريتيد النحاس الأحادي | Cu 2 S | 1.2 [ 20 ] | غير مباشر | كانت خلية Cu 2 S/CdS من النوع p أول خلية شمسية رقيقة فعالة |
| من الرابع إلى السادس | 2 | سيلينيد الرصاص | PbSe | 0.26 [ 17 ] | مباشر | تُستخدم في أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء للتصوير الحراري. يمكن استخدام البلورات النانوية كنقاط كمومية. مادة كهروحرارية جيدة في درجات الحرارة العالية. |
| من الرابع إلى السادس | 2 | كبريتيد الرصاص (II) | بي بي إس | 0.37 [ 22 ] | معدن الغالينا ، أول شبه موصل يُستخدم عمليًا، ويُستخدم في كواشف شعيرات القطط ؛ هذه الكواشف بطيئة بسبب ثابت العزل الكهربائي العالي لكبريتيد الرصاص (PbS). أقدم مادة تُستخدم في كواشف الأشعة تحت الحمراء. يمكنه الكشف عن الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة القصيرة (SWIR) في درجة حرارة الغرفة ، بينما تتطلب الأطوال الموجية الأطول تبريدًا. | |
| من الرابع إلى السادس | 2 | تيلورايد الرصاصي | PbTe | 0.32 [ 5 ] | مادة كهروحرارية جيدة ذات موصلية حرارية منخفضة عند درجات الحرارة المرتفعة للمولدات الكهروحرارية. | |
| من الرابع إلى السادس | 2 | كبريتيد القصدير (II) | SnS | 1.3/1.0 [ 23 ] | مباشر/غير مباشر | يُعد كبريتيد القصدير (SnS) شبه موصل ذو فجوة نطاق ضوئية مباشرة تبلغ 1.3 إلكترون فولت ومعامل امتصاص يزيد عن 10⁴ سم⁻¹ لطاقات الفوتون التي تزيد عن 1.3 إلكترون فولت. وهو شبه موصل من النوع p، ويمكن تعديل خصائصه الكهربائية عن طريق التطعيم والتعديل البنيوي، وقد برز منذ عقد من الزمان كواحد من المواد البسيطة وغير السامة والميسورة التكلفة لخلايا الطاقة الشمسية الرقيقة. |
| من الرابع إلى السادس | 2 | كبريتيد القصدير (IV) | SnS 2 | 2.2 [ 24 ] | يُستخدم SnS 2 على نطاق واسع في تطبيقات استشعار الغاز. | |
| من الرابع إلى السادس | 2 | تيلورايد القصدير | SnTe | 0.18 | مباشر | بنية نطاق معقدة. |
| V-VI، طبقات | 2 | تيلوريد البزموت | Bi 2 Te 3 | 0.13 [ 5 ] | مادة كهروحرارية فعالة عند درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة عند مزجها بالسيلينيوم أو الأنتيمون. شبه موصل طبقي ذو فجوة طاقة ضيقة. موصلية كهربائية عالية، موصلية حرارية منخفضة. عازل طوبولوجي. | |
| من الثاني إلى الخامس | 2 | فوسفيد الكادميوم | Cd 3 P 2 | 0.5 [ 25 ] | ||
| من الثاني إلى الخامس | 2 | زرنيخيد الكادميوم | Cd 3 As 2 | 0 | شبه موصل جوهري من النوع N. يتميز بحركية إلكترونية عالية جدًا. يُستخدم في كواشف الأشعة تحت الحمراء، وكواشف الضوء، ومستشعرات الضغط الديناميكية ذات الأغشية الرقيقة، والمقاومات المغناطيسية . تشير القياسات الحديثة إلى أن Cd3As2 ثلاثي الأبعاد هو في الواقع شبه فلز ديراك ذو فجوة نطاق صفرية، حيث تتصرف الإلكترونات فيه بشكل نسبي كما في الجرافين . [ 26 ] | |
| من الثاني إلى الخامس | 2 | فوسفيد الزنك | Zn 3 P 2 | 1.5 [ 27 ] | مباشر | عادةً من النوع p. |
| من الثاني إلى الخامس | 2 | ثنائي فوسفيد الزنك | ZnP 2 | 2.1 [ 28 ] | ||
| من الثاني إلى الخامس | 2 | زرنيخيد الزنك | Zn 3 As 2 | 1.0 [ 29 ] | تقع أدنى فجوات النطاق المباشرة وغير المباشرة ضمن نطاق 30 ملي إلكترون فولت أو بعضها البعض. [ 29 ] | |
| من الثاني إلى الخامس | 2 | أنتيمونيد الزنك | Zn 3 Sb 2 | تُستخدم في أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء وأجهزة التصوير الحراري والترانزستورات والمقاومات المغناطيسية. | ||
| أكسيد | 2 | ثاني أكسيد التيتانيوم ، أناتاز | ثاني أكسيد التيتانيوم | 3.20 [ 30 ] | غير مباشر | محفز ضوئي، من النوع n |
| أكسيد | 2 | ثاني أكسيد التيتانيوم ، الروتيل | ثاني أكسيد التيتانيوم | 3.0 [ 30 ] | مباشر | محفز ضوئي، من النوع n |
| أكسيد | 2 | ثاني أكسيد التيتانيوم ، بروكيت | ثاني أكسيد التيتانيوم | 3.26 [ 30 ] | [ 31 ] | |
| أكسيد | 2 | أكسيد النحاس الأحادي | Cu 2 O | 2.17 [ 32 ] | يُعدّ من أكثر أشباه الموصلات دراسةً. وقد تمّ إثبات العديد من التطبيقات والتأثيرات باستخدامه لأول مرة. كان يُستخدم سابقًا في ثنائيات التقويم، قبل السيليكون. وهو شبه موصل من النوع P [ 33 ]. | |
| أكسيد | 2 | أكسيد النحاس (II) | أكسيد النحاس | 1.2 | أشباه الموصلات من النوع N. [ 34 ] | |
| أكسيد | 2 | ثاني أكسيد اليورانيوم | يو أو ٢ | 1.3 | معامل سيبك مرتفع ، مقاوم لدرجات الحرارة العالية، واعد في التطبيقات الكهروحرارية والضوئية الحرارية . كان يُستخدم سابقًا في مقاومات URDOX، حيث يُوصل التيار عند درجات حرارة عالية. مقاوم لأضرار الإشعاع . | |
| أكسيد | 2 | ثاني أكسيد القصدير | SnO 2 | 3.7 | أشباه موصلات من النوع السالب ناقصة الأكسجين. تستخدم في أجهزة استشعار الغاز. | |
| أكسيد | 3 | تيتانات الباريوم | باتيو 3 | 3 | المواد الكهروإجهادية ، والمواد الكهروضغطية . تُستخدم في بعض أجهزة التصوير الحراري غير المبردة. تُستخدم في البصريات غير الخطية . | |
| أكسيد | 3 | تيتانات السترونتيوم | SrTiO 3 | 3.3 | المواد الكهروإجهادية ، والمواد الكهروضغطية . تُستخدم في المقاومات المتغيرة . وتكون موصلة للكهرباء عند تطعيمها بالنيوبيوم . | |
| أكسيد | 3 | نيوبات الليثيوم | لينبو 3 | 4 | المواد الكهروإجهادية والكهروضغطية تُظهر تأثير بوكلز . لها استخدامات واسعة في الإلكترونيات الضوئية والفوتونيات. | |
| أكسيد، V-VI | 2 | أكسيد الفاناديوم (IV) أحادي الميل | VO 2 | 0.7 [ 35 ] | بصري | مستقر عند درجة حرارة أقل من 67 درجة مئوية |
| طبقات | 2 | يوديد الرصاص (II) | PbI 2 | 2.4 [ 36 ] | يُعدّ PbI₂ شبه موصل ذو فجوة نطاق مباشرة متعددة الطبقات ، حيث تبلغ فجوة النطاق 2.4 إلكترون فولت في حالته الصلبة، بينما تتميز طبقته الأحادية ثنائية الأبعاد بفجوة نطاق غير مباشرة تبلغ حوالي 2.5 إلكترون فولت، مع إمكانية ضبط فجوة النطاق بين 1 و3 إلكترون فولت. | |
| طبقات | 2 | ثاني كبريتيد الموليبدينوم | MoS 2 | 1.23 إلكترون فولت (2H) [ 37 ] | غير مباشر | |
| طبقات | 2 | سيلينيد الغاليوم | غاز | 2.1 | غير مباشر | موصل ضوئي. يستخدم في البصريات غير الخطية. يستخدم كمادة ثنائية الأبعاد. حساس للهواء. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] |
| طبقات | 2 | سيلينيد الإنديوم | إنسي | 1.26–2.35 إلكترون فولت [ 40 ] | مباشر (غير مباشر في ثنائي الأبعاد) | حساسة للهواء. تتميز بحركية كهربائية عالية في شكل طبقات قليلة وأحادية. [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] |
| طبقات | 2 | كبريتيد القصدير | SnS | >1.5 إلكترون فولت | مباشر | |
| طبقات | 2 | كبريتيد البزموت | Bi 2 S 3 | 1.3 [ 5 ] | ||
| مغناطيسي، مخفف (DMS) [ 41 ] | 3 | زرنيخيد الغاليوم والمنغنيز | GaMnas | |||
| مغناطيسي، مخفف (DMS) | 3 | تيلورايد الرصاص والمنغنيز | PbMnTe | |||
| مغناطيسي | 4 | منغنيت الكالسيوم اللانثانوم | La 0.7 Ca 0.3 MnO 3 | مقاومة مغناطيسية هائلة | ||
| مغناطيسي | 2 | أكسيد الحديد (II) | FeO | 2.2 [ 42 ] | مضاد للمغناطيسية . وُجد أن فجوة النطاق لجسيمات أكسيد الحديد النانوية تبلغ 2.2 إلكترون فولت، وعند تطعيمها، وُجد أن فجوة النطاق تزداد إلى 2.5 إلكترون فولت. | |
| مغناطيسي | 2 | أكسيد النيكل (II) | أكسيد النيكل | 3.6–4.0 | مباشر [ 43 ] [ 44 ] | مضاد للمغناطيسية الحديدية |
| مغناطيسي | 2 | أكسيد اليوروبيوم (II) | EuO | مغناطيسي حديدي | ||
| مغناطيسي | 2 | كبريتيد اليوروبيوم (II) | الولايات المتحدة | مغناطيسي حديدي | ||
| مغناطيسي | 2 | بروميد الكروم (III) | CrBr 3 | |||
| آخر | 3 | سيلينيد النحاس والإنديوم ، CIS | CuInSe 2 | 1 | مباشر | |
| آخر | 3 | كبريتيد الغاليوم الفضي | AgGaS 2 | الخصائص البصرية غير الخطية | ||
| آخر | 3 | فوسفيد الزنك والسيليكون | ZnSiP 2 | 2.0 [ 20 ] | ||
| آخر | 2 | أوربيمينت ثلاثي كبريتيد الزرنيخ | كما 2 S 3 | 2.7 [ 45 ] | مباشر | شبه موصل في كل من الحالة البلورية والزجاجية |
| آخر | 2 | كبريتيد الزرنيخ ريالجار | كما 4 S 4 | شبه موصل في كل من الحالة البلورية والزجاجية | ||
| آخر | 2 | سيليسيد البلاتين | PtSi | يُستخدم في كواشف الأشعة تحت الحمراء ضمن نطاق 1-5 ميكرومتر. يُستخدم في علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. يتميز بثبات عالٍ وانحراف منخفض، ويُستخدم في القياسات. كفاءة كمية منخفضة. | ||
| آخر | 2 | يوديد البزموت (III) | BiI 3 | |||
| آخر | 2 | يوديد الزئبق (II) | HgI 2 | يستخدم في بعض أجهزة الكشف عن أشعة جاما والأشعة السينية وأنظمة التصوير التي تعمل في درجة حرارة الغرفة. | ||
| آخر | 2 | بروميد الثاليوم (I) | TlBr | 2.68 [ 46 ] | يُستخدم في بعض أجهزة الكشف عن أشعة غاما والأشعة السينية وأنظمة التصوير التي تعمل في درجة حرارة الغرفة. ويُستخدم كمستشعر صور الأشعة السينية في الوقت الحقيقي. | |
| آخر | 2 | كبريتيد الفضة | Ag 2 S | 0.9 [ 47 ] | ||
| آخر | 2 | ثاني كبريتيد الحديد | FeS 2 | 0.95 [ 48 ] | معدن البيريت . استخدم في أجهزة الكشف اللاحقة التي تشبه شعيرات القطط ، وتمت دراسته لاستخدامه في الخلايا الشمسية . | |
| آخر | 4 | كبريتيد النحاس والزنك والقصدير ، CZTS | Cu 2 ZnSnS 4 | 1.49 | مباشر | Cu 2 ZnSnS 4 مشتق من CIGS، حيث يتم استبدال الإنديوم/الغاليوم بالزنك/القصدير المتوفر بكثرة في الأرض. |
| آخر | 4 | كبريتيد الأنتيمون والنحاس والزنك CZAS | Cu 1.18 Zn 0.40 Sb 1.90 S 7.2 | 2.2 [ 49 ] | مباشر | يُشتق كبريتيد النحاس والزنك والأنتيمون من كبريتيد النحاس والأنتيمون (CAS)، وهو مركب من فئة الفاماتينيت. |
| آخر | 3 | كبريتيد النحاس والقصدير ، CTS | Cu 2 SnS 3 | 0.91 [ 20 ] | مباشر | Cu 2 SnS 3 هو شبه موصل من النوع p ويمكن استخدامه في تطبيقات الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة. |
جدول أنظمة سبائك أشباه الموصلات
يمكن ضبط أنظمة أشباه الموصلات التالية إلى حد ما، وهي لا تمثل مادة واحدة بل فئة من المواد.
| مجموعة | المرحلة الابتدائية | فئة المواد | صيغة | فجوة النطاق ( إلكترون فولت ) | نوع الفجوة | وصف | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| أدنى | الجزء العلوي | ||||||
| من الرابع إلى السادس | 3 | تيلوريد الرصاص والقصدير | Pb 1−x Sn x Te | 0 | 0.29 | يستخدم في أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء وللتصوير الحراري | |
| رابعاً | 2 | السيليكون والجرمانيوم | سي 1− س قه س | 0.67 | 1.11 [ 5 ] | مباشر/غير مباشر | تسمح فجوة النطاق القابلة للتعديل ببناء هياكل الوصلات غير المتجانسة . تتميز بعض سماكات الشبكات الفائقة بفجوة نطاق مباشرة. [ 50 ] |
| رابعاً | 2 | السيليكون والقصدير | Si 1− x Sn x | 1.0 | 1.11 | غير مباشر | فجوة الشريط قابلة للتعديل. [ 51 ] |
| III-V | 3 | ألومنيوم غاليوم أرسينيد | Al x Ga 1− x As | 1.42 | 2.16 [ 5 ] | مباشر/غير مباشر | فجوة نطاق طاقة مباشرة عند x<0.4 (ما يعادل 1.42–1.95 إلكترون فولت)؛ يمكن مطابقة شبكتها البلورية مع ركيزة GaAs على كامل نطاق التركيب؛ تميل إلى التأكسد؛ يتم تطعيمها من النوع n بالسيليكون والسيلينيوم والتيلوريوم؛ ومن النوع p بالزنك والكربون والبريليوم والمغنيسيوم. [ 3 ] يمكن استخدامها في ثنائيات الليزر بالأشعة تحت الحمراء. تُستخدم كطبقة حاجز في أجهزة GaAs لحصر الإلكترونات داخل GaAs (انظر على سبيل المثال QWIP ). AlGaAs ذو التركيب القريب من AlAs شفاف تقريبًا لأشعة الشمس. يُستخدم في الخلايا الشمسية GaAs/AlGaAs. |
| III-V | 3 | زرنيخيد الإنديوم والغاليوم | في x Ga 1− x As | 0.36 | 1.43 | مباشر | مادة متطورة للغاية. يمكن مطابقة شبكتها البلورية مع ركائز InP. تُستخدم في تقنية الأشعة تحت الحمراء والخلايا الكهروضوئية الحرارية . يحدد محتوى الإنديوم كثافة حاملات الشحنة. عند x = 0.015، تتطابق شبكة InGaAs تمامًا مع شبكة الجرمانيوم؛ ويمكن استخدامها في الخلايا الكهروضوئية متعددة الوصلات. تُستخدم في مستشعرات الأشعة تحت الحمراء، والثنائيات الضوئية الانهيارية، وثنائيات الليزر، وكواشف اتصالات الألياف الضوئية، وكاميرات الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي القصير. |
| III-V | 3 | فوسفيد الإنديوم والغاليوم | في x Ga 1− x P | 1.35 | 2.26 | مباشر/غير مباشر | تُستخدم في هياكل HEMT و HBT والخلايا الشمسية متعددة الوصلات عالية الكفاءة، على سبيل المثال في الأقمار الصناعية. يتطابق Ga 0.5 In 0.5 P تقريبًا مع GaAs من حيث الشبكة البلورية، بينما يُستخدم AlGaIn في الآبار الكمومية لأشعة الليزر الحمراء. |
| III-V | 3 | ألومنيوم إنديوم أرسينيد | Al x In 1− x As | 0.36 | 2.16 | مباشر/غير مباشر | طبقة عازلة في ترانزستورات HEMT المتحولة ، تعمل على ضبط ثابت الشبكة بين ركيزة GaAs وقناة GaInAs. يمكن أن تشكل هياكل غير متجانسة متعددة الطبقات تعمل كآبار كمومية، كما في ليزرات الشلال الكمومي على سبيل المثال . |
| III-V | 3 | أنتيمونيد الألومنيوم والغاليوم | Al x Ga 1− x Sb | 0.7 | 1.61 | مباشر/غير مباشر | تُستخدم في ترانزستورات ثنائية القطبية غير متجانسة (HBTs) وترانزستورات عالية الحركة للإلكترونات (HEMTs) وثنائيات النفق الرنيني وبعض تطبيقات الإلكترونيات الضوئية المتخصصة. كما تُستخدم كطبقة عازلة لآبار الكم InAs . |
| III-V | 3 | أنتيمونيد الألومنيوم والإنديوم | Al x In 1− x Sb | 0.17 | 1.61 | مباشر/غير مباشر | تُستخدم كطبقة عازلة في الآبار الكمومية القائمة على إنديوم أنتيمونيد (InSb) وغيرها من الأجهزة المزروعة على ركائز من غاليوم أرسينيد (GaAs) وغاليوم أنتيمونيد (GaSb). كما تُستخدم كطبقة فعالة في بعض مصابيح LED والثنائيات الضوئية العاملة بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة. |
| III-V | 3 | نتريد زرنيخيد الغاليوم | GaAsN | ||||
| III-V | 3 | فوسفيد زرنيخيد الغاليوم | GaAsP | 1.43 | 2.26 | مباشر/غير مباشر | تُستخدم في مصابيح LED الحمراء والبرتقالية والصفراء. غالبًا ما تُصنع على فوسفيد الغاليوم. يمكن تطعيمها بالنيتروجين. |
| III-V | 3 | زرنيخيد الألومنيوم والأنتيمونيد | AlAsAb | 1.61 | 2.16 | غير مباشر | تُستخدم كطبقة عازلة في أجهزة الكشف الضوئي بالأشعة تحت الحمراء. يمكن مطابقة شبكتها البلورية مع GaSb و InAs و InP. |
| III-V | 3 | زرنيخيد الغاليوم والأنتيمونيد | GaAsSb | 0.7 | 1.42 [ 5 ] | مباشر | يُستخدم في ترانزستورات ثنائية القطبية غير متجانسة وفي وصلات النفق في الخلايا الشمسية متعددة الوصلات . يتطابق GaAs 0.51 Sb 0.49 شبكيًا مع InP. |
| III-V | 3 | نتريد الألومنيوم والغاليوم | AlGaN | 3.44 | 6.28 | مباشر | يُستخدم في ثنائيات الليزر الزرقاء ، ومصابيح LED فوق البنفسجية (حتى 250 نانومتر)، وترانزستورات AlGaN/GaN HEMTs . يمكن زراعته على الياقوت. يُستخدم في الوصلات غير المتجانسة مع AlN وGaN. |
| III-V | 3 | فوسفيد الألومنيوم والغاليوم | AlGaP | 2.26 | 2.45 | غير مباشر | تُستخدم في بعض مصابيح LED الخضراء. |
| III-V | 3 | نتريد الإنديوم والغاليوم | إنجان | 2 | 3.4 | مباشر | في InGa1 –xN ، تتراوح قيمة x عادةً بين 0.02 و0.3 (0.02 للأشعة فوق البنفسجية القريبة، و0.1 لـ 390 نانومتر، و0.2 لـ 420 نانومتر، و0.3 لـ 440 نانومتر). يمكن زراعتها طبقيًا على الياقوت أو رقائق كربيد السيليكون أو السيليكون. تُستخدم الآبار الكمومية InGaN في مصابيح LED الزرقاء والخضراء الحديثة، وهي باعثات فعالة من الأخضر إلى فوق البنفسجي. غير حساسة لأضرار الإشعاع، ويمكن استخدامها في الخلايا الشمسية للأقمار الصناعية. غير حساسة للعيوب، وتتحمل أضرار عدم تطابق الشبكة البلورية. تتميز بسعة حرارية عالية. |
| III-V | 3 | زرنيخيد الإنديوم والأنتيمونيد | InesSb | 0.17 | 0.36 | مباشر | يستخدم بشكل أساسي في أجهزة الكشف الضوئي بالأشعة تحت الحمراء متوسطة وطويلة الموجة نظرًا لفجوة النطاق الصغيرة، والتي تصل إلى الحد الأدنى لحوالي 0.08 إلكترون فولت في InAs 0.4 Sb 0.6 عند درجة حرارة الغرفة. |
| III-V | 3 | إنديوم غاليوم أنتيمونيد | إنجيوم أنتيمون | 0.17 | 0.7 | مباشر | يستخدم في بعض الترانزستورات وأجهزة الكشف الضوئي بالأشعة تحت الحمراء. |
| III-V | 4 | فوسفيد الألومنيوم والغاليوم والإنديوم | AlGaInP | مباشر/غير مباشر | وكذلك InAlGaP وInGaAlP وAlInGaP؛ لتحقيق تطابق الشبكة مع ركائز GaAs، يتم تثبيت الكسر المولي للإنديوم عند حوالي 0.48، ويتم ضبط نسبة Al/Ga لتحقيق فجوات نطاق تتراوح بين 1.9 و2.35 إلكترون فولت تقريبًا؛ فجوات نطاق مباشرة أو غير مباشرة اعتمادًا على نسب Al/Ga/In؛ تستخدم لأطوال موجية تتراوح بين 560 و650 نانومتر؛ تميل إلى تكوين أطوار مرتبة أثناء الترسيب، وهو ما يجب منعه [ 3 ]. | ||
| III-V | 4 | فوسفيد زرنيخيد الغاليوم والألومنيوم | AlGaAsP | ||||
| III-V | 4 | فوسفيد زرنيخيد الإنديوم والغاليوم | InGaAsP | ||||
| III-V | 4 | إنديوم غاليوم أرسينيد أنتيمونيد | InGaAsSb | الاستخدام في الخلايا الكهروضوئية الحرارية . | |||
| III-V | 4 | فوسفيد زرنيخيد الإنديوم والأنتيمونيد | في AsSbP | الاستخدام في الخلايا الكهروضوئية الحرارية . | |||
| III-V | 4 | فوسفيد زرنيخيد الألومنيوم والإنديوم | AlInasP | ||||
| III-V | 4 | نتريد زرنيخيد الغاليوم والألومنيوم | AlGaAsN | ||||
| III-V | 4 | نتريد زرنيخيد الإنديوم والغاليوم | InGaAsN | ||||
| III-V | 4 | نتريد زرنيخيد الألومنيوم الإنديوم | إنلاس إن | ||||
| III-V | 4 | زرنيخيد الغاليوم، نتريد الأنتيمونيد | GaAsSbN | ||||
| III-V | 5 | نتريد الغاليوم والإنديوم، زرنيخيد الأنتيمونيد | GaInNAsSb | ||||
| III-V | 5 | زرنيخيد الغاليوم والإنديوم والأنتيمونيد والفوسفيد | GaInAsSbP | يمكن زراعته على ركائز من الإنديوم أرسينيد (InAs) والغاليوم أنتيمونيد (GaSb) وغيرها. ويمكن مطابقة شبكته البلورية بتغيير تركيبه. ومن المحتمل استخدامه في مصابيح LED العاملة بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة. | |||
| من الثاني إلى السادس | 3 | تيلوريد الكادميوم والزنك ، CZT | كادميوم زنك تيلورايد | 1.4 | 2.2 | مباشر | كاشف فعال للأشعة السينية وأشعة غاما في الحالة الصلبة، يعمل في درجة حرارة الغرفة. يتميز بمعامل كهروضوئي عالٍ . يُستخدم في الخلايا الشمسية. يمكن استخدامه لتوليد وكشف إشعاع تيراهيرتز. كما يمكن استخدامه كركيزة للنمو الطبقي لطبقة HgCdTe. |
| من الثاني إلى السادس | 3 | تيلوريد الزئبق والكادميوم | HgCdTe | 0 | 1.5 | يُعرف باسم "ميركاد". يُستخدم على نطاق واسع في أجهزة استشعار التصوير بالأشعة تحت الحمراء المبردة عالية الحساسية ، وعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، وكواشف الأشعة تحت الحمراء. وهو سبيكة من تيلوريد الزئبق ( شبه فلز ، ذو فجوة نطاق صفرية) وكادميوم تيلورايد. يتميز بحركية إلكترونية عالية. وهو المادة الشائعة الوحيدة القادرة على العمل في نطاقي 3-5 ميكرومتر و12-15 ميكرومتر من الغلاف الجوي . ويمكن زراعته على كادميوم زنك تيلورايد. | |
| من الثاني إلى السادس | 3 | تيلوريد الزئبق والزنك | HgZnTe | 0 | 2.25 | يُستخدم في كواشف الأشعة تحت الحمراء، ومستشعرات التصوير بالأشعة تحت الحمراء، وعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. يتميز بخصائص ميكانيكية وحرارية أفضل من HgCdTe، لكن التحكم في تركيبه أصعب. كما يصعب تكوين هياكل غير متجانسة معقدة منه. | |
| من الثاني إلى السادس | 3 | سيلينيد الزئبق والزنك | HgZnSe | ||||
| من الثاني إلى الخامس | 4 | فوسفيد الزنك والكادميوم أرسينيد | (Zn 1−x Cd x ) 3 (P 1−y As y ) 2 [ 52 ] | 0 [ 26 ] | 1.5 [ 53 ] | تطبيقات متنوعة في الإلكترونيات الضوئية (بما في ذلك الخلايا الكهروضوئية) والإلكترونيات والمواد الكهروحرارية . [ 54 ] | |
| آخر | 4 | سيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم ، CIGS | Cu(In,Ga)Se 2 | 1 | 1.7 | مباشر | CuIn x Ga 1–x Se 2. متعدد البلورات. يستخدم في الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة . |
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ جونز، إي دي (1991). "التحكم في موصلية أشباه الموصلات عن طريق التطعيم". في ميلر، إل إس؛ مولين، جيه بي (محرران). المواد الإلكترونية . نيويورك: مطبعة بلينوم. ص 155-171 . doi : 10.1007/978-1-4615-3818-9_12 . ISBN 978-1-4613-6703-1.
- ↑ ميلتون أورينغ، موثوقية وفشل المواد والأجهزة الإلكترونية، دار النشر الأكاديمية، 1998، رقم ISBN 0-12-524985-3، ص 310.
- 1 2 3 4 جون داكين، روبرت جي دبليو براون، دليل الإلكترونيات الضوئية، المجلد 1 ، مطبعة سي آر سي، 2006، رقم ISBN 0-7503-0646-7ص 57
- ↑ يو، بيتر؛ كاردونا، مانويل (2010). أساسيات أشباه الموصلات ( الطبعة الرابعة). سبرينغر-فيرلاغ برلين هايدلبرغ. ص 2. Bibcode : 2010fuse.book.....Y . doi : 10.1007/978-3-642-00710-1 . ISBN 978-3-642-00709-5.
- ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤ ١٥ ١٦ ١٧ ١٨ ١٩ ٢٠ ٢١ " أرشيف NSM - الخصائص الفيزيائية لأشباه الموصلات " . www.ioffe.ru . مؤرشف من الأصل بتاريخ ٢٠١٥-٠٩-٢٨ . تم الاطلاع عليه بتاريخ ٢٠١٠-٠٧-١٠ .
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 صفا ع. قصاب؛ بيتر كابر (2006). دليل سبرينغر للمواد الإلكترونية والضوئية . سبرينغر. ص 54، 327. ISBN 978-0-387-26059-4.
- ↑ إيسبيرغ، يان؛ هامرسبرغ، يوهان؛ يوهانسون، إريك؛ ويكستروم، توبياس؛ تويتشن، دانيال جيه؛ وايتهيد، أندرو جيه؛ كو، ستيفن إي؛ سكارزبروك، جيفري أ. (2002-09-06). "حركية حاملات عالية في الماس أحادي البلورة المترسب بالبلازما" . مجلة ساينس . 297 (5587): 1670-1672 . Bibcode : 2002Sci...297.1670I . doi : 10.1126/science.1074374 . ISSN 0036-8075 . PMID 12215638. S2CID 27736134 .
- ↑ بيير، فولبي (2010). "ثنائيات شوتكي ذات جهد انهيار عالٍ مُصنّعة على طبقة من الماس المُرسب كيميائيًا من النوع p". مجلة Physica Status Solidi . 207 (9): 2088–2092 . Bibcode : 2010PSSAR.207.2088V . doi : 10.1002/pssa.201000055 . S2CID 122210971 .
- ↑ واي. تاو، جيه إم بوس، بي إيه مورز، سي إل ديجين (2012). رنانات نانوميكانيكية من الماس أحادي البلورة بمعاملات جودة تتجاوز مليون . arXiv:1212.1347
- ↑ SH Groves, CR Pidgeon, AW Ewald, RJ Wagner مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة، المجلد 31، العدد 9، سبتمبر 1970، الصفحات 2031-2049 (1970). الانعكاس المغناطيسي بين النطاقات لـ α-Sn .
- ^ "تين ، سن" . www.matweb.com .
- ↑ عباس، أ.ك.؛ أحمد، ن.هـ. (1986). "دراسة فجوة النطاق غير المباشرة للبلورات الأحادية المعينية القائمة للكبريت". مجلة فيزياء وكيمياء المواد الصلبة . 47 (2): 143. Bibcode : 1986JPCS...47..143A . doi : 10.1016/0022-3697(86)90123-X .
- ↑ نيلسن، راسموس؛ يونغمان، توماس هـ.؛ مصطفى، هديل؛ ليفسينكو، سيرجيو؛ هيمبل، هانز؛ كروفيتو، أندريا؛ أولسن، توماس؛ هانسن، أولي؛ تشوركندورف، إيب؛ أنولد، توماس؛ فيسبورغ، بيتر سي كيه (2022). "أصل الخسائر الكهروضوئية في الخلايا الشمسية السيلينيومية ذات جهد الدائرة المفتوحة الذي يقترب من 1 فولت". مجلة كيمياء المواد أ . 10 (45): 24199-24207 . doi : 10.1039/D2TA07729A .
- ↑ تودوروف، ت. (2017). "خلايا شمسية فائقة الرقة ذات فجوة نطاق طاقة عالية وكفاءات محسّنة مصنوعة من أقدم مادة كهروضوئية في العالم" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 8 (1): 682. Bibcode : 2017NatCo...8..682T . doi : 10.1038/s41467-017-00582-9 . PMC 5613033. PMID 28947765. S2CID 256640449 .
- ↑ نيلسن، راسموس؛ كروفيتو، أندريا؛ أسار، علي رضا؛ هانسن، أولي؛ تشوركندورف، إيب؛ فيسبورغ، بيتر سي كيه (12 مارس 2024). "خلايا شمسية ترادفية متجانسة من السيلينيوم/السيليكون". PRX Energy . 3 (1) 013013. arXiv : 2307.05996 . Bibcode : 2024PRXE....3a3013N . doi : 10.1103/PRXEnergy.3.013013 .
- ↑ راجالاكشمي، م.؛ أرورا، أخيلش (2001). "استقرار جسيمات السيلينيوم النانوية أحادية الميل". فيزياء الحالة الصلبة . 44 : 109.
- 1 2 دورف، ريتشارد (1993). دليل الهندسة الكهربائية . مطبعة سي آر سي. الصفحات 2235-2236 . ISBN 0-8493-0185-8.
- إيفانز، د.أ .؛ ماكجلين، أ.ج.؛ تولسون، ب.م.؛ غان، م.؛ جونز، د.؛ جينكينز، ت.إ.؛ وينتر، ر.؛ بولتون، ن.ر.ج. (2008). " تحديد طاقة فجوة النطاق البصري لنيتريد البورون المكعب والسداسي باستخدام مطيافية إثارة التألق" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 20 (7) 075233. Bibcode : 2008JPCM...20g5233E . doi : 10.1088/0953-8984/20/7/075233 . hdl : 2160/612 . S2CID 52027854 .
- ↑ "أنابيب نانوية من نتريد البورون" . www.matweb.com .
- 1 2 3 4 ماديلونج، أ. (2004). أشباه الموصلات: دليل البيانات . بيركهاوزر. ص 1. ISBN 978-3-540-40488-0.
- ^ كلاوس ف. كلينجشيرن (1997). بصريات أشباه الموصلات . سبرينغر. ص. 127. ردمك 978-3-540-61687-0.
- ↑ "كبريتيد الرصاص (II)" . www.matweb.com .
- ↑ باتيل، مالكيشكومار؛ إندراجيت موخوبادياي؛ أبهيجيت راي (26 مايو 2013). "تأثير التلدين على الخصائص التركيبية والبصرية للأغشية الرقيقة من كبريتيد القصدير المرشوشة". المواد البصرية . 35 (9): 1693-1699 . Bibcode : 2013OptMa..35.1693P . doi : 10.1016/j.optmat.2013.04.034 .
- ↑ بيرتون، لي أ.؛ ويتلز، توماس ج.؛ هيسب، ديفيد؛ لينهارت، فويتش م.؛ سكيلتون، جوناثان م.؛ هو، بو؛ ويبستر، ريتشارد ف.؛ أودود، غرايم؛ ريس، كريستيان؛ تشيرنز، ديفيد؛ فيرمين، ديفيد ج.؛ فيل، تيم د.؛ داناك، فين ر.؛ والش، آرون (2016). "الخواص الإلكترونية والبصرية لبلورة أحادية من SnS₂ : محفز ضوئي ثنائي الكبريتيد متوفر بكثرة في الطبيعة". مجلة كيمياء المواد أ . 4 (4): 1312-1318 . doi : 10.1039/C5TA08214E . hdl : 10044/1/41359 .
- ↑ هاكي، ج.؛ كاستيليون، ج . أ. ( 1964). "تحضير وخواص أشباه الموصلات لـ Cd3P2 " . مجلة الفيزياء التطبيقية . 35 (8): 2484-2487 . Bibcode : 1964JAP....35.2484H . doi : 10.1063/1.1702886 .
- 1 2 بوريسينكو، سيرجي؛ وآخرون (2014). "التحقيق التجريبي لشبه فلز ديراك ثلاثي الأبعاد". رسائل المراجعة الفيزيائية . 113 (27603) 027603. arXiv : 1309.7978 . Bibcode : 2014PhRvL.113b7603B . doi : 10.1103/ PhysRevLett.113.027603 . PMID 25062235. S2CID 19882802 .
- ↑ كيمبال، غريغوري م.؛ مولر، أستريد م.؛ لويس، ناثان س.؛ أتووتر، هاري أ. (2009). "قياسات فجوة الطاقة وطول الانتشار لـ Zn3P2 باستخدام التألق الضوئي " ( ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 95 ( 11 ): 112-1103. Bibcode : 2009ApPhL..95k2103K . doi : 10.1063 /1.3225151 . ISSN 0003-6951 .
- ↑ سيربو، ن.ن.؛ ستاموف، إ.ج.؛ موروزوفا، ف.إ.؛ كيوسيف، ف.ك.؛ بييف، ل.ج. (1980). "بنية نطاق الطاقة لبلورات Zn3P2 وZnP2 و CdP2 من خلال دراسة التوصيل الضوئي المُعدَّل بالطول الموجي وأطياف الاستجابة الضوئية لثنائيات شوتكي". وقائع الندوة الدولية الأولى حول فيزياء وكيمياء مركبات II-V : 237-242 .
- 1 2 بوتا، جي آر. سكريفن، جي جي. إنغلبريشت، JAA؛ ليتش، AWR (1999). "خصائص اللمعان الضوئي لطور البخار المعدني العضوي الفوقي Zn 3 As 2 ". مجلة الفيزياء التطبيقية . 86 (10): 5614–5618 . بيب كود : 1999JAP....86.5614B . دوى : 10.1063/1.371569 .
- رحيمي، ن .؛ باكس، ر.أ.؛ ماك، أ.؛ غراي، إ. (2016). "مراجعة لأكاسيد التيتانيوم الوظيفية. الجزء الأول: ثاني أكسيد التيتانيوم وتعديلاته " . التقدم في كيمياء الحالة الصلبة . 44 (3): 86-105 . doi : 10.1016/j.progsolidstchem.2016.07.002 .
- ↑ إس. بانيرجي وآخرون (2006). "فيزياء وكيمياء ثاني أكسيد التيتانيوم المحفز ضوئيًا: تصوير النشاط المبيد للجراثيم باستخدام مجهر القوة الذرية" (ملف PDF) . مجلة العلوم الحالية . 90 (10): 1378.
- ↑ أ. ماديلونغ؛ يو. روسلر؛ م. شولز، محرران (1998). " بنية نطاق أكسيد النحاس الأحادي (Cu₂O)، طاقات النطاق". لاندولت -بورنشتاين - المادة المكثفة للمجموعة الثالثة. البيانات العددية والعلاقات الوظيفية في العلوم والتكنولوجيا . لاندولت-بورنشتاين - المادة المكثفة للمجموعة الثالثة. المجلد 41 ج: العناصر غير المرتبطة بروابط رباعية الأوجه والمركبات الثنائية 1. الصفحات 1-4 . doi : 10.1007/10681727_62 . ISBN 978-3-540-64583-2.
- ↑ "مواد سبرينغر" . materials.springer.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 فبراير 2026 .
- ↑ لي، توماس هـ. (2004). هندسة الموجات الميكروية المستوية: دليل عملي للنظرية والقياس والدوائر . المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ص 300. ISBN 978-0-521-83526-8.
- ↑ شين، س.؛ سوغا، س.؛ تانيغوتشي، م.؛ فوجيساوا، م.؛ كانزاكي، هـ.؛ فوجيموري، أ.؛ دايمون، هـ.؛ أويدا، ي.؛ كوسوجي، ك. (1990). "دراسة انعكاس الأشعة فوق البنفسجية في الفراغ والانبعاث الضوئي لانتقالات الطور بين المعدن والعازل في VO₂ وV₆O₁₃ وV₂O₃ " . مجلة Physical Review B. 41 ( 8 ) : 4993–5009 . Bibcode : 1990PhRvB..41.4993S . doi : 10.1103 / physrevb.41.4993 . PMID 9994356 .
- ↑ سينها، سابنا (2020). "البنية الذرية وديناميكيات العيوب في أقراص نانوية أحادية الطبقة من يوديد الرصاص ذات محاذاة فوقية على الجرافين" . نيتشر كوميونيكيشنز . 11 ( 1): 823. Bibcode : 2020NatCo..11..823S . doi : 10.1038/s41467-020-14481-z . PMC 7010709. PMID 32041958. S2CID 256633781 .
- ↑ كوباياشي، ك.؛ ياماوتشي، ج. (1995). "البنية الإلكترونية وصورة المجهر النفقي الماسح لأسطح ثنائي الكالكوجينيد الموليبدينوم". مجلة Physical Review B. 51 ( 23): 17085–17095 . Bibcode : 1995PhRvB..5117085K . doi : 10.1103/PhysRevB.51.17085 . PMID 9978722 .
- 1 2 أرورا، هيماني؛ إيربي، أرتور (2021). "التقدم الأخير في هندسة التلامس والتنقل والتغليف لـ InSe و GaSe" . InfoMat . 3 (6): 662-693 . doi : 10.1002/inf2.12160 . ISSN 2567-3165 .
- 1 2 أرورا، هيماني؛ جونغ، يونغهون؛ فينانزي، توماسو؛ واتانابي، كينجي؛ تانيجوتشي، تاكاشي؛ هوبنر، رينيه. شنايدر، هارالد. هيلم مانفريد. هون، جيمس سي؛ إربي ، أرتور (2019/11/20). “التخميل الفعال لنتريد البورون السداسي لطبقات قليلة من InSe و GaSe لتعزيز خصائصها الإلكترونية والبصرية”. المواد والواجهات التطبيقية لـ ACS . 11 (46): 43480-43487 . دوى : 10.1021/acsami.9b13442 . اتش دي ال : 11573/1555190 . ردمك 1944-8244 . بميد 31651146 . S2CID 204884014 .
- 1 2 3 أرورا، هيماني (2020). "نقل الشحنة في المواد ثنائية الأبعاد وتطبيقاتها الإلكترونية" (ملف PDF) . أطروحة دكتوراه . تم الاطلاع عليها في 1 يوليو 2021 .
- ↑ بي جي ياكوبي، مواد أشباه الموصلات: مقدمة للمبادئ الأساسية ، سبرينغر، 2003، رقم ISBN 0-306-47361-5
- ↑ كومار، مانيش؛ شارما، أنجنا؛ موريا، إندريش كومار؛ ثاكور، ألبانا؛ كومار، سونيل (2019). "تخليق هياكل نانوية فائقة الصغر من أكسيد الحديد وأكسيد الحديد المُطعّم ونشاطها المضاد للميكروبات" . مجلة جامعة طيبة للعلوم . 13 (1): 280-285 . Bibcode : 2019JTUS...13..280K . doi : 10.1080/16583655.2019.1565437 . S2CID 139826266 .
- ↑ تركيب وتوصيف أشباه الموصلات النانوية الأبعاد من أكسيد النيكل (NiO) بقلم س. تشاكرابارتي وك. تشاتيرجي
- ↑ تركيب وسلوك مغناطيسي في درجة حرارة الغرفة لبلورات أكسيد النيكل النانوية Kwanruthai Wongsaprom*[a] و Santi Maensiri [b]
- ↑ كبريتيد الزرنيخ (As 2 S 3 )
- ↑ اعتماد الأداء الطيفي لكاشفات أشعة إكس وأشعة جاما المصنوعة من بروميد الثاليوم على درجة الحرارة
- ↑ هودز؛ شركة الكتب الإلكترونية (8 أكتوبر 2002). الترسيب الكيميائي لأغشية أشباه الموصلات . مطبعة سي آر سي. ص 319 وما بعدها. رقم ISBN 978-0-8247-4345-1تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يونيو 2011 .
- ^ أرومونا إدوارد أرومونا. أماه أن (2018). "حساب نظرية الكثافة الوظيفية لفجوة نطاق ثاني كبريتيد الحديد (II) والتيلوريوم" . المجلة المتقدمة لأبحاث الدراسات العليا . 3 : 41- 46. دوى : 10.21467/ajgr.3.1.41-46 .
- ↑ براشانت ك. سارسوات؛ مايكل ل. فري (2013). "تحسين الاستجابة الكهروضوئية من أغشية رقيقة من كبريتيد النحاس والأنتيمون والزنك على قطب كهربائي موصل شفاف" . المجلة الدولية للطاقة الضوئية . 2013 : 1-7 . doi : 10.1155/2013/154694 .
- ^ ياسانثا راجاكاروناناياكي (1991) الخصائص البصرية للشبكات الفائقة Si-Ge وفجوة النطاق الواسعة للشبكات الفائقة II-VI (دكتوراه)، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
- ↑ حسين، أفتاب م.؛ فهد، حسين م.؛ سينغ، نيربندرا؛ سيفيلا، غالو أ. توريس؛ شوينغنشلوغل، أودو؛ حسين، محمد م. (2014). "القصدير - حليف غير متوقع لترانزستورات تأثير المجال السيليكونية؟" . مجلة Physica Status Solidi RRL . 8 (4): 332-335 . Bibcode : 2014PSSRR...8..332H . doi : 10.1002/pssr.201308300 . S2CID 93729786 .
- ↑ تروخان، ف.م.؛ إيزوتوف، أ.د.؛ شوكافايا، ت.ف. (2014). "مركبات ومحاليل صلبة لنظام الزنك-كادميوم-فوسفور-زرنيخ في إلكترونيات أشباه الموصلات". المواد غير العضوية . 50 (9): 868-873 . doi : 10.1134/S0020168514090143 . S2CID 94409384 .
- ↑ سيسوفسكي، ج. (1982). "ترتيب المستويات في المركبات شبه الموصلة II 3 -V 2 ". Physica Status Solidi B. 111 ( 1): 289–293 . Bibcode : 1982PSSBR.111..289C . doi : 10.1002/pssb.2221110132 .
- ↑ أروشانوف، إي كيه (1992). " مركبات وسبائك II 3 V 2 ". التقدم في نمو البلورات وتوصيف المواد . 25 (3): 131-201 . doi : 10.1016/0960-8974(92)90030-T .
- مواد أشباه الموصلات
