ケイ化マグネシウム、Mg2Si

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ケイ化マグネシウム、Mg2Si

Mg2Siは、MgSiバイナリシステムの唯一の安定した化合物です。高融点、高硬度、高弾性率の特徴があります。狭バンドギャップn型半導体材料です。それは、オプトエレクトロニクスデバイス、電子デバイス、エネルギーデバイス、レーザー、半導体製造、恒温制御通信および他の分野で重要なアプリケーションの見通しを持っています。


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中国名ケイ化マグネシウム
英語名:マグネシウムシリコン
金属ベースとしても知られています
化学式mgΨSi
分子量は76.71CASです
アクセッション番号22831-39-6
融点1102℃
水に溶けず、水よりも密度が高い
密度:1.94g / cm
アプリケーション:Mg2Siは、MgSiバイナリシステムの唯一の安定した化合物です。高融点、高硬度、高弾性率の特徴があります。狭バンドギャップn型半導体材料です。それは、オプトエレクトロニクスデバイス、電子デバイス、エネルギーデバイス、レーザー、半導体製造、恒温制御通信および他の分野で重要なアプリケーションの見通しを持っています。
ケイ化マグネシウム(Mg2Si)は、バンドギャップが狭い間接半導体です。現在、マイクロエレクトロニクス産業は主にSi材料に基づいています。Si基板上にMg2Si薄膜を成長させるプロセスは、Siプロセスと互換性があります。したがって、Mg2Si / Siヘテロ接合構造は大きな研究価値があります。本論文では、マグネトロンスパッタリングにより、Si基板と絶縁基板上に環境にやさしいMg2Si薄膜を作製した。Mg2Si薄膜の品質に及ぼすmg膜厚のスパッタリングの影響を研究した。これに基づいて、Mg2Siベースのヘテロ接合LEDデバイスの製造技術が研究され、Mg2Si薄膜の電気的および光学的特性が研究されました。まず、Mg膜を室温でマグネトロンスパッタリングによりSi基板上に堆積させ、Si膜とMg膜を絶縁ガラス基板上に堆積させ、次に低真空(10-1pa-10-2pa)での熱処理によりMg2Si膜を作製した。XRDとSEMの結果は、単相Mg2Si薄膜が400℃で4時間のアニーリングによって調製され、調製されたMg2Si薄膜は緻密で均一で連続的な粒子、滑らかな表面、良好な結晶性を持っていることを示しています。第二に、Mg2Si半導体膜の成長に及ぼすMg膜の厚さの影響、およびアニーリング後のMg膜の厚さとMg2Si膜の厚さとの関係を研究した。結果は、Mg膜の厚さが2.52μmと2.72μmの場合、良好な結晶性と平坦性を示すことを示しています。Mg 2Si膜の厚さは、Mgの厚さの増加とともに増加し、これは、Mgの約0.9〜1.1倍である。この研究は、Mg2Si薄膜に基づくデバイスの設計を導く上で重要な役割を果たします。最後に、Mg2Siベースのヘテロ接合発光デバイスの製造が研究されています。Mg2Si / SiおよびSi / Mg2Si / Siヘテロ接合LEDデバイスはSi基板上に製造されています。

Mg2Si / SiおよびSi / Mg2Si / Siヘテロ構造の電気的および光学的特性は、4つのプローブテストシステム、半導体特性アナライザー、および定常/過渡蛍光分光計によって研究されます。結果は次のことを示しています。Mg2Si薄膜の抵抗率とシート抵抗は、Mg2Siの厚さが増すにつれて減少します。Mg2Si / SiおよびSi / Mg2Si / Siヘテロ構造は、良好な一方向伝導特性を示し、Si / Mg2Si / Siダブルヘテロ構造のオン電圧は約3Vです。Mg2Si / n-Siヘテロ接合デバイスのフォトルミネッセンス強度は、波長が1346nmのときに最も高くなります。波長が1346nmの場合、絶縁基板上に作成されたMg2Si薄膜のフォトルミネッセンス強度が最も高くなります。異なる基板上に作製されたMg2Si薄膜のフォトルミネッセンスと比較して、高純度石英基板上に作製されたMg2Si膜は、優れた発光性能と赤外線単色発光特性を備えています。


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