Nitruros III-V

Los nitruros III-V están siendo objeto de estudio debido a sus amplias perspectivas de aplicación en dispositivos semiconductores en las regiones de las longitudes de onda del azul y el ultravioleta, de la misma manera que anteriormente han sido estudiados los compuestos basados en As y P en las longitudes de onda del infrarrojo, rojo y verde. Los nitruros, GaN, AlN y InN presentan dos tipos de estructura, wurzita (WZ) y zinc-blenda (ZB), experimentalmente se encuentra que la fase wurzita es la estructura cristalina más estable de estos compuestos. Estos sistemas tienen un ancho de banda de energía prohibida en el rango que va de 0.8 eV para el InN, 3.4 eV para el GaN y 6.2 para el AlN. Esta es una de las razones por la que estos nitruros III-V pueden ser utilizados en dispositivos ópticos que activen los rangos de la longitud de onda desde el rojo hasta el ultravioleta. [1]

El nitruro de aluminio es el nitruro semiconductor con la banda de energía prohibida más amplia (alrededor de 6.2 eV en su estructura wurzita) se caracteriza por su alta temperatura de estabilidad (punto de fusión ≈ 3000°C.) y su excelente conductividad térmica. El AlN cristaliza en los dos tipos de estructura, hexagonal (wurzita) con un grupo espacial P63mc, el AlN (en su estructura wurzita) es el único semiconductor del grupo III-V basado en Al que tiene una banda de energía prohibida directa en el tipo de estructura wurzita. La estructura zinc-blenda ha sido reportada como meta estable y el valor calculado del parámetro de red a = 4.37 Å que es el único dato accesible[2].

Así mismo el nitruro de galio, GaN, es un miembro de esta familia de semiconductores del grupo III-V el cual ha sido investigado intensivamente, el valor más aceptado de su banda de energía prohibida es de 3.5 eV, habiéndose encontrado como un candidato promisorio en tecnología de semiconductores. Existe un amplio interés en el nitruro de galio hexagonal por su aplicación en LED's y detectores en el azul y ultravioleta, debido a su notable estabilidad térmica y química, también es conveniente para su aplicación en ambientes extremos tales como altas temperaturas[3].

Las propiedades físicas del nitruro de indio, InN, no son lo bastante bien conocidas, principalmente porque es muy difícil su preparación debido a su baja estabilidad térmica. Las técnicas de preparación existentes no han permitido preparar capas epitaxiales con una baja concentración de portadores. Aunado a esto, el parámetro importante, -la banda de energía prohibida Eg - no ha sido establecida satisfactoriamente, se han reportado diversos valores para Eg que van desde 2.0 eV hasta 0.8 eV.[4, 5]

Fuente: http://www.fis.cinvestav.mx/~smcsyv/supyvac/17_1/SV1712104.PDF

Gerald Soto, CRF 2010-1.

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