एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फास्फाइड

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एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फास्फाइड
Identifiers
Properties
AlGaInP
Molar mass
Structure
Cubic
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).

एल्यूमीनियम गैलियम ईण्डीयुम फास्फाइड (AlGaInP, AlInGaP, InGaAlP, GaInP, आदि भी) एक सेमीकंडक्टर सामग्री है जो उपन्यास बहु जंक्शन सौर सेल | मल्टी-जंक्शन फोटोवोल्टिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास के लिए एक मंच प्रदान करती है, क्योंकि यह गहरे पराबैंगनी से अवरक्त तक एक सीधा ऊर्जा अंतराल फैलाती है। .[1] AlGaInP का उपयोग उच्च चमक वाले लाल, नारंगी, हरे और पीले रंग के प्रकाश उत्सर्जक डायोड के निर्माण में किया जाता है, ताकि प्रकाश उत्सर्जक प्रकाश का निर्माण किया जा सके। इसका उपयोग डायोड लेजर बनाने के लिए भी किया जाता है।

गठन

क्वांटम अच्छी संरचना बनाने के लिए AlGaInP परत अक्सर गैलियम आर्सेनाइड या गैलियम फास्फाइड पर हेटेरोपिटाक्सी द्वारा उगाई जाती है। Heteroepitaxy एक प्रकार का एपिटॉक्सी है जो उन सामग्रियों के साथ किया जाता है जो एक दूसरे से भिन्न होते हैं। विषमलैंगिकता में, एक क्रिस्टलीय फिल्म एक क्रिस्टलीय सब्सट्रेट या एक अलग सामग्री की फिल्म पर बढ़ती है।[citation needed]

इस तकनीक का उपयोग अक्सर सामग्री की क्रिस्टलीय फिल्मों को विकसित करने के लिए किया जाता है जिसके लिए एकल क्रिस्टल 1डी दृश्य नहीं देख सकते।[citation needed]

नीलम पर हेटेरोपिटाक्सी का एक अन्य उदाहरण गैलियम नाइट्राइड (GaN) है।[2]


गुण

AlGaInP एक सेमीकंडक्टर है, जिसका अर्थ है कि इसका वैलेंस बैंड पूरी तरह से भरा हुआ है। वैलेंस बैंड और कंडक्शन बैंड के बीच बैंड गैप का eV इतना छोटा है कि यह दृश्यमान प्रकाश (1.7 eV - 3.1 eV) उत्सर्जित करने में सक्षम है। AlGaInP का बैंड गैप 1.81 eV और 2 eV के बीच है। यह लाल, नारंगी, या पीले प्रकाश से मेल खाता है, और इसीलिए AlGaInP से बने LED वे रंग हैं।[1]

Optical properties
Refractive index 3.49
Chromatic dispersion -1.68 μm−1
Absorption coefficient 50536 cm−1


जिंक मिश्रण संरचना

एक जिंकब्लेंड यूनिट सेल

AlGaInP की संरचना को एक विशिष्ट इकाई सेल के भीतर वर्गीकृत किया गया है जिसे जिंकब्लेंड संरचना कहा जाता है।[3] जिंक ब्लेंड/स्फालेराइट चेहरा केंद्रित घन |फेस सेंटर्ड क्यूबिक आयनों के लैटिस पर आधारित है। इसकी एकक कोष्ठिका में 4 असममित इकाइयाँ होती हैं। यह टेट्राहेड्रल छिद्रों के एक आधे हिस्से पर कब्जा करने वाले आयनों और धनायनों के फलक-केंद्रित घन सरणी के रूप में सबसे अच्छा माना जाता है। प्रत्येक आयन 4-निर्देशांक है और स्थानीय चतुष्फलकीय ज्यामिति है। जिंक ब्लेंड इसका अपना प्रतिरूप है - आप कोशिका में ऋणायन और धनायन की स्थिति को बदल सकते हैं और इसका कोई प्रभाव नहीं पड़ता है (जैसा कि NaCl संरचना में है)। वास्तव में, जस्ता और सल्फर दोनों को कार्बन के साथ बदलने से हीरा संरचना मिलती है।[4]


अनुप्रयोग

AlGaInP पर लागू किया जा सकता है:

  • उच्च चमक के प्रकाश उत्सर्जक डायोड
  • डायोड लेजर
  • क्वांटम कूप संरचनाएं
  • सौर सेल (संभावित)। उच्च एल्यूमीनियम सामग्री के साथ एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड का उपयोग, पांच जंक्शन संरचना में, 40% से ऊपर अधिकतम सैद्धांतिक क्षमता (सौर सेल दक्षता) के साथ सौर कोशिकाओं को जन्म दे सकता है।[1]


AlGaInP लेजर

एक डायोड लेजर में एक अर्धचालक सामग्री होती है जिसमें एक पी-एन जंक्शन सक्रिय माध्यम बनाता है और ऑप्टिकल फीडबैक आमतौर पर डिवाइस पहलुओं पर प्रतिबिंबों द्वारा प्रदान किया जाता है। AlGaInP डायोड लेज़र 0.63-0.76 μm के तरंग दैर्ध्य के साथ दृश्य और निकट-अवरक्त प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं।[5] AlGaInP डायोड लेजर के प्राथमिक अनुप्रयोग ऑप्टिकल डिस्क रीडर, लेजर पॉइंटर्स और गैस सेंसर के साथ-साथ ऑप्टिकल पंपिंग और मशीनिंग के लिए हैं।[1]


एलईडी

AlGaInP का उपयोग LED के रूप में किया जा सकता है। एक एलईडी एक पी-एन जंक्शन से बना होता है जिसमें एक p- प्रकार और एक n- प्रकार होता है। एक एलईडी के अर्धचालक तत्व में प्रयुक्त सामग्री उसका रंग निर्धारित करती है।[6] AlGaInP एक प्रकार का LED है जिसका उपयोग प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जाता है। दूसरा इंडियम गैलियम नाइट्राइड (InGaN) है। इन मिश्र धातुओं की संरचना में थोड़ा सा परिवर्तन उत्सर्जित प्रकाश के रंग को बदल देता है। AlGaInP मिश्र धातुओं का उपयोग लाल, नारंगी और पीले रंग की एलईडी बनाने के लिए किया जाता है। InGaN मिश्र धातुओं का उपयोग हरे, नीले और सफेद एलईडी बनाने के लिए किया जाता है।[citation needed]

सुरक्षा और विषाक्तता पहलू

AlGaInP के विष विज्ञान की पूरी तरह से जांच नहीं की गई है। धूल त्वचा, आंखों और फेफड़ों के लिए हानिकारक है। एल्युमीनियम इंडियम गैलियम फॉस्फाइड स्रोतों (जैसे ट्राइमेथिलगैलियम , ट्राइमेथिलइंडियम और फॉस्फीन) के पर्यावरण, स्वास्थ्य और सुरक्षा पहलुओं और मानक MOVPE स्रोतों के औद्योगिक स्वच्छता निगरानी अध्ययनों की एक समीक्षा में रिपोर्ट की गई है।[7] प्रयोगशाला चूहों में त्वचा के घावों के धीमे उपचार के साथ एक अध्ययन में एक AlGaInP लेसर द्वारा रोशनी को जोड़ा गया था।[8][medical citation needed]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 Rodrigo, SM; Cunha, A; Pozza, DH; Blaya, DS; Moraes, JF; Weber, JB; de Oliveira, MG (2009). "घाव की मरम्मत पर लाल और अवरक्त लेजर थेरेपी के प्रणालीगत प्रभाव का विश्लेषण". Photomed Laser Surg. 27 (6): 929–35. doi:10.1089/pho.2008.2306. hdl:10216/25679. PMID 19708798.
  2. "Kinetics of Epitaxial Growth: Surface Diffusion and Nucleation. (n.d): 1-10 . Web.
  3. "Krames, Michael, R., Oleg B. Shcekin, Regina Mueller-Mach, Gerd O. Mueller, Ling Zhou, Gerard Harbers, and George M Craford. "Status and Future of High-Power Light-Emitting." JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY Vol. 3.No. 2 (2007): 160. Department of Electrical Engineering. 20 July 2009. Web" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2015-12-08. Retrieved 2015-12-03.
  4. Toreki, Rob. "The Zinc Blende (ZnS) Structure." Structure World. N.p., 30 Mar. 2015. Web.
  5. Chan, B. L.; Jutamulia, S. (2 December 2010). "Lasers in light skin interaction", Proc. SPIE 7851, Information Optics and Optical Data Storage, 78510O; doi: 10.1117/12.872732
  6. "About LEDs." Rensselaer Magazine: Winter 2004: Looking Into Light. N.p., Dec. 2004. Web.
  7. Shenai-Khatkhate, Deodatta V. (2004). "यौगिक अर्धचालकों के MOVPE विकास में प्रयुक्त स्रोतों के लिए पर्यावरण, स्वास्थ्य और सुरक्षा के मुद्दे". Journal of Crystal Growth. 272 (1–4): 816–821. doi:10.1016/j.jcrysgro.2004.09.007.
  8. Rodrigo, SM; Cunha, A; Pozza, DH; Blaya, DS; Moraes, JF; Weber, JB; de Oliveira, MG (2009). "घाव की मरम्मत पर लाल और अवरक्त लेजर थेरेपी के प्रणालीगत प्रभाव का विश्लेषण". Photomed Laser Surg. 27 (6): 929–35. doi:10.1089/pho.2008.2306. hdl:10216/25679. PMID 19708798.
Notes
  • Griffin, I J (2000). "Band structure parameters of quaternary phosphide semiconductor alloys investigated by magneto-optical spectroscopy". Semiconductor Science and Technology. 15 (11): 1030–1034. doi:10.1088/0268-1242/15/11/303.
  • High Brightness Light Emitting Diodes:G. B. Stringfellow and M. George Craford, Semiconductors and Semimetals, vol. 48, pp. 97–226.