Germanium-tenn

Germanium-tenn är en legering av grundämnena germanium och tenn , båda belägna i grupp 14 i det periodiska systemet . Det är endast termodynamiskt stabilt under ett litet sammansättningsområde. Trots denna begränsning har den användbara egenskaper för bandgap och töjningsteknik för kiselintegrerade optoelektroniska och mikroelektroniska halvledarenheter .

Syntes

Germanium-tennlegeringar måste vara kinetiskt stabiliserade för att förhindra nedbrytning. Därför används typiskt molekylära strålepitaxi- eller kemiska ångavsättningstekniker för deras syntes.

Mikroelektroniska applikationer

Germanium-tennlegeringar har högre bärarrörlighet än antingen kisel eller germanium . Därför har det föreslagits att de kan användas som ett kanalmaterial i höghastighetsmetall -oxid-halvledarfälteffekttransistorer . Dessutom gör legeringarnas större gitterkonstant i förhållande till germanium det möjligt att använda dem som stressorer för att förbättra bärarrörligheten hos germaniumkanaltransistorer.

Optoelektroniska applikationer

Vid en Sn-halt över cirka 9 % blir germanium-tennlegeringar direkta gap-halvledare med effektiv ljusemission lämpliga för tillverkning av lasrar . Eftersom de ingående elementen är kemiskt kompatibla med kisel, är det möjligt att integrera sådana lasrar direkt på mikroelektroniska enheter av kisel, vilket möjliggör optisk kommunikation på kretsen. Detta är fortfarande ett aktivt forskningsområde, men germanium-tennlasrar som fungerar vid låga temperaturer har redan demonstrerats. Dessutom har germanium-tenn lysdioder som arbetar vid rumstemperatur också rapporterats.