अर्धचालक सामग्रियों की सूची: Difference between revisions
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Extremely high [[nanomechanical resonator]] quality factor.<ref>Y. Tao, J. M. Boss, B. A. Moores, C. L. Degen (2012). [https://arxiv.org/abs/1212.1347 Single-Crystal Diamond Nanomechanical Resonators with Quality Factors exceeding one Million]. arXiv:1212.1347</ref> | Extremely high [[nanomechanical resonator]] quality factor.<ref>Y. Tao, J. M. Boss, B. A. Moores, C. L. Degen (2012). [https://arxiv.org/abs/1212.1347 Single-Crystal Diamond Nanomechanical Resonators with Quality Factors exceeding one Million]. arXiv:1212.1347</ref> | ||
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| IV || 1 || [[tin|ग्रे टिन]], ''α''-Sn || Sn ||data-sort-value="40"| 0.08<ref>{{cite web|url=http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=64d7cf04332e428dbca9f755f4624a6c|title=Tin, Sn|website=www.matweb.com}}</ref> || indirect || | | IV || 1 || [[tin|ग्रे टिन]], ''α''-Sn || Sn ||data-sort-value="40"| 0.08<ref>{{cite web|url=http://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?matguid=64d7cf04332e428dbca9f755f4624a6c|title=Tin, Sn|website=www.matweb.com}}</ref> || indirect || निम्न तापमान एलोट्रोप (डायमंड क्यूबिक जाली)। | ||
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| IV || 2 || [[Silicon carbide|सिलिकन कार्बाइड]], [[3C-SiC]] || SiC ||data-sort-value="2300"| 2.3<ref name=ioffe>{{cite web|url=http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/|title=NSM Archive - Physical Properties of Semiconductors|website=www.ioffe.ru|access-date=2010-07-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20150928135521/http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/|archive-date=2015-09-28|url-status=dead}}</ref> || indirect || | | IV || 2 || [[Silicon carbide|सिलिकन कार्बाइड]], [[3C-SiC]] || SiC ||data-sort-value="2300"| 2.3<ref name=ioffe>{{cite web|url=http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/|title=NSM Archive - Physical Properties of Semiconductors|website=www.ioffe.ru|access-date=2010-07-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20150928135521/http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/|archive-date=2015-09-28|url-status=dead}}</ref> || indirect || शुरुआती पीली एलईडी के लिए उपयोग किया जाता है | ||
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| IV || 2 || [[Silicon carbide|सिलिकन कार्बाइड]], [[4H-SiC]] || SiC ||data-sort-value="3300"| 3.3<ref name=ioffe/> || indirect || | | IV || 2 || [[Silicon carbide|सिलिकन कार्बाइड]], [[4H-SiC]] || SiC ||data-sort-value="3300"| 3.3<ref name=ioffe/> || indirect || उच्च-वोल्टेज और उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है | ||
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| IV || 2 || [[Silicon carbide|सिलिकन कार्बाइड]], [[6H-SiC]] || SiC ||data-sort-value="3000"| 3.0<ref name=ioffe/> || indirect || | | IV || 2 || [[Silicon carbide|सिलिकन कार्बाइड]], [[6H-SiC]] || SiC ||data-sort-value="3000"| 3.0<ref name=ioffe/> || indirect || प्रारंभिक नीली एल ई डी के लिए उपयोग किया जाता है | ||
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| VI || 1 || [[Sulfur|गंधक]], [[allotropes of sulfur|''α''-S]] || S<sub>8</sub> ||data-sort-value="2600"| 2.6<ref>{{Cite journal | last1 = Abass | first1 = A. K. | last2 = Ahmad | first2 = N. H. | doi = 10.1016/0022-3697(86)90123-X | title = Indirect band gap investigation of orthorhombic single crystals of sulfur | journal = Journal of Physics and Chemistry of Solids | volume = 47 | issue = 2 | pages = 143 | year = 1986 |bibcode = 1986JPCS...47..143A }}</ref> || || | | VI || 1 || [[Sulfur|गंधक]], [[allotropes of sulfur|''α''-S]] || S<sub>8</sub> ||data-sort-value="2600"| 2.6<ref>{{Cite journal | last1 = Abass | first1 = A. K. | last2 = Ahmad | first2 = N. H. | doi = 10.1016/0022-3697(86)90123-X | title = Indirect band gap investigation of orthorhombic single crystals of sulfur | journal = Journal of Physics and Chemistry of Solids | volume = 47 | issue = 2 | pages = 143 | year = 1986 |bibcode = 1986JPCS...47..143A }}</ref> || || | ||
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| VI || 1 || [[Tellurium|टेल्यूरियम]] || Te ||data-sort-value="330"| 0.33<ref name=dorf>{{Cite book|title=The Electrical Engineering Handbook|last1=Dorf|first1=Richard|publisher=CRC Press|year=1993|pages=2235–2236 | isbn=0-8493-0185-8}}</ref> || || | | VI || 1 || [[Tellurium|टेल्यूरियम]] || Te ||data-sort-value="330"| 0.33<ref name=dorf>{{Cite book|title=The Electrical Engineering Handbook|last1=Dorf|first1=Richard|publisher=CRC Press|year=1993|pages=2235–2236 | isbn=0-8493-0185-8}}</ref> || || | ||
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| III-V || 2 || [[Boron nitride|बोरोन नाइट्राइड]], घन || BN ||data-sort-value="6360"| 6.36<ref name="bnbgap">{{cite journal|doi=10.1088/0953-8984/20/7/075233|title=Determination of the optical band-gap energy of cubic and hexagonal boron nitride using luminescence excitation spectroscopy|year=2008|last1=Evans|first1=D A|last2=McGlynn|first2=A G|last3=Towlson|first3=B M|last4=Gunn|first4=M|last5=Jones|first5=D|last6=Jenkins|first6=T E|last7=Winter|first7=R|last8=Poolton|first8=N R J|journal=Journal of Physics: Condensed Matter|volume=20|page=075233|bibcode = 2008JPCM...20g5233E|issue=7 |url=http://pure.aber.ac.uk/ws/files/77346/Evans-JPhysC-2008.pdf|hdl=2160/612|s2cid=52027854 |hdl-access=free}}</ref> || indirect || | | III-V || 2 || [[Boron nitride|बोरोन नाइट्राइड]], घन || BN ||data-sort-value="6360"| 6.36<ref name="bnbgap">{{cite journal|doi=10.1088/0953-8984/20/7/075233|title=Determination of the optical band-gap energy of cubic and hexagonal boron nitride using luminescence excitation spectroscopy|year=2008|last1=Evans|first1=D A|last2=McGlynn|first2=A G|last3=Towlson|first3=B M|last4=Gunn|first4=M|last5=Jones|first5=D|last6=Jenkins|first6=T E|last7=Winter|first7=R|last8=Poolton|first8=N R J|journal=Journal of Physics: Condensed Matter|volume=20|page=075233|bibcode = 2008JPCM...20g5233E|issue=7 |url=http://pure.aber.ac.uk/ws/files/77346/Evans-JPhysC-2008.pdf|hdl=2160/612|s2cid=52027854 |hdl-access=free}}</ref> || indirect || पराबैंगनी एल ई डी के लिए संभावित रूप से उपयोगी | ||
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| III-V || 2 || [[Boron nitride|बोरोन नाइट्राइड]], षट्कोणीय || BN ||data-sort-value="5960"| 5.96<ref name="bnbgap"/> || quasi-direct || | | III-V || 2 || [[Boron nitride|बोरोन नाइट्राइड]], षट्कोणीय || BN ||data-sort-value="5960"| 5.96<ref name="bnbgap"/> || quasi-direct || पराबैंगनी एल ई डी के लिए संभावित रूप से उपयोगी | ||
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| III-V || 2 || [[Boron nitride#Boron nitride nanotubes|बोरोन नाइट्राइड नैनोट्यूब]] || BN ||data-sort-value="5500"| 5.5<ref> {{cite web|url=https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=6407f9087c0d4f069dc43ba3630b04c8|title=Boron nitride nanotube|website=www.matweb.com}}</ref> || || | | III-V || 2 || [[Boron nitride#Boron nitride nanotubes|बोरोन नाइट्राइड नैनोट्यूब]] || BN ||data-sort-value="5500"| 5.5<ref> {{cite web|url=https://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=6407f9087c0d4f069dc43ba3630b04c8|title=Boron nitride nanotube|website=www.matweb.com}}</ref> || || | ||
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| III-V || 2 || [[Boron arsenide|बोरोन आर्सेनाइड]] || B<sub>12</sub>As<sub>2</sub> ||data-sort-value="3470"| 3.47 || indirect || Resistant to [[radiation damage]], possible applications in [[betavoltaics]]. | | III-V || 2 || [[Boron arsenide|बोरोन आर्सेनाइड]] || B<sub>12</sub>As<sub>2</sub> ||data-sort-value="3470"| 3.47 || indirect || Resistant to [[radiation damage]], possible applications in [[betavoltaics]]. | ||
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| III-V || 2 || [[Aluminium nitride|एल्युमिनियम नाइट्राइड]] || AlN ||data-sort-value="6280"| 6.28<ref name=ioffe/> || direct || | | III-V || 2 || [[Aluminium nitride|एल्युमिनियम नाइट्राइड]] || AlN ||data-sort-value="6280"| 6.28<ref name=ioffe/> || direct || पीज़ोइलेक्ट्रिक। अर्धचालक के रूप में स्वयं उपयोग नहीं किया जाता; AlN-बंद GaAlN संभवतः पराबैंगनी एलईडी के लिए प्रयोग योग्य है। AlN पर 210 एनएम पर अकुशल उत्सर्जन हासिल किया गया था। | ||
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| III-V || 2 || [[Aluminium phosphide|एल्युमीनियम फॉस्फाइड]] || AlP ||data-sort-value="2450"| 2.45<ref name=safa/> || indirect || | | III-V || 2 || [[Aluminium phosphide|एल्युमीनियम फॉस्फाइड]] || AlP ||data-sort-value="2450"| 2.45<ref name=safa/> || indirect || | ||
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| III-V || 2 || [[Gallium nitride|गैलियम नाइट्राइड]] || GaN ||data-sort-value="3440"| 3.44<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || direct || problematic to be doped to p-type, p-doping with Mg and annealing allowed first high-efficiency blue LEDs<ref name="handopto"/> and [[blue laser]]s. Very sensitive to ESD. Insensitive to ionizing radiation. GaN transistors can operate at higher voltages and higher temperatures than GaAs, used in microwave power amplifiers. When doped with e.g. manganese, becomes a [[magnetic semiconductor]]. | | III-V || 2 || [[Gallium nitride|गैलियम नाइट्राइड]] || GaN ||data-sort-value="3440"| 3.44<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || direct || problematic to be doped to p-type, p-doping with Mg and annealing allowed first high-efficiency blue LEDs<ref name="handopto"/> and [[blue laser]]s. Very sensitive to ESD. Insensitive to ionizing radiation. GaN transistors can operate at higher voltages and higher temperatures than GaAs, used in microwave power amplifiers. When doped with e.g. manganese, becomes a [[magnetic semiconductor]]. | ||
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| III-V || 2 || [[Gallium phosphide|गैलियम फॉस्फाइड]] || GaP ||data-sort-value="2260"| 2.26<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || indirect || | | III-V || 2 || [[Gallium phosphide|गैलियम फॉस्फाइड]] || GaP ||data-sort-value="2260"| 2.26<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || indirect || प्रारंभिक निम्न से मध्यम चमक वाले सस्ते लाल/नारंगी/हरे एलईडी में उपयोग किया जाता है। स्टैंडअलोन या GaAsP के साथ उपयोग किया जाता है। पीली और लाल रोशनी के लिए पारदर्शी, GaAsP लाल/पीली एलईडी के लिए सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है। एन-प्रकार के लिए एस या टी के साथ डोप किया गया, पी-प्रकार के लिए जेएन के साथ। शुद्ध GaP हरे रंग का उत्सर्जन करता है, नाइट्रोजन-डॉप्ड GaP पीले-हरे रंग का उत्सर्जन करता है, ZnO-डॉप्ड GaP लाल रंग का उत्सर्जन करता है। | ||
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| III-V || 2 || [[Gallium arsenide|गैलियम आर्सेनाइड]] || GaAs||data-sort-value="1420"| 1.42<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || direct || second most common in use after silicon, commonly used as substrate for other III-V semiconductors, e.g. InGaAs and GaInNAs. Brittle. Lower hole mobility than Si, P-type CMOS transistors unfeasible. High impurity density, difficult to fabricate small structures. Used for near-IR LEDs, fast electronics, and high-efficiency [[solar cell]]s. Very similar lattice constant to [[germanium]], can be grown on germanium substrates. | | III-V || 2 || [[Gallium arsenide|गैलियम आर्सेनाइड]] || GaAs||data-sort-value="1420"| 1.42<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || direct || second most common in use after silicon, commonly used as substrate for other III-V semiconductors, e.g. InGaAs and GaInNAs. Brittle. Lower hole mobility than Si, P-type CMOS transistors unfeasible. High impurity density, difficult to fabricate small structures. Used for near-IR LEDs, fast electronics, and high-efficiency [[solar cell]]s. Very similar lattice constant to [[germanium]], can be grown on germanium substrates. | ||
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| III-V || 2 || [[Gallium antimonide|गैलियम एंटीमोनाइड]] || GaSb ||data-sort-value="730"| 0.73<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || direct || Used for infrared detectors and LEDs and [[thermophotovoltaics]]. Doped n with Te, p with Zn. | | III-V || 2 || [[Gallium antimonide|गैलियम एंटीमोनाइड]] || GaSb ||data-sort-value="730"| 0.73<ref name=ioffe/><ref name=safa/> || direct || Used for infrared detectors and LEDs and [[thermophotovoltaics]]. Doped n with Te, p with Zn. | ||
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| III-V || 2 || [[Indium nitride|इंडियम नाइट्राइड]] || InN ||data-sort-value="700"| 0.7<ref name=ioffe/> || direct || | | III-V || 2 || [[Indium nitride|इंडियम नाइट्राइड]] || InN ||data-sort-value="700"| 0.7<ref name=ioffe/> || direct || सौर सेलों में उपयोग संभव है, लेकिन पी-टाइप डोपिंग मुश्किल है। मिश्रधातु के रूप में अक्सर उपयोग किया जाता है। | ||
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| III-V || 2 || [[Indium phosphide|इंडियम फॉस्फाइड]] || InP ||data-sort-value="1350"| 1.35<ref name=ioffe/> || direct || | | III-V || 2 || [[Indium phosphide|इंडियम फॉस्फाइड]] || InP ||data-sort-value="1350"| 1.35<ref name=ioffe/> || direct || आमतौर पर एपिटैक्सियल InGaAs के लिए सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है। सुपीरियर इलेक्ट्रॉन वेग, उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है। | ||
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| III-V || 2 || [[Indium arsenide|इंडियम आर्सेनाइड]] || InAs ||data-sort-value="360"| 0.36<ref name=ioffe/> || direct || Used for infrared detectors for 1–3.8 µm, cooled or uncooled. High electron mobility. InAs dots in InGaAs matrix can serve as quantum dots. Quantum dots may be formed from a monolayer of InAs on InP or GaAs. Strong [[photo-Dember]] emitter, used as a [[terahertz radiation]] source. | | III-V || 2 || [[Indium arsenide|इंडियम आर्सेनाइड]] || InAs ||data-sort-value="360"| 0.36<ref name=ioffe/> || direct || Used for infrared detectors for 1–3.8 µm, cooled or uncooled. High electron mobility. InAs dots in InGaAs matrix can serve as quantum dots. Quantum dots may be formed from a monolayer of InAs on InP or GaAs. Strong [[photo-Dember]] emitter, used as a [[terahertz radiation]] source. | ||
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| II-VI, oxide || 2 || [[Zinc oxide|ज़िंक ऑक्साइड]] || ZnO ||data-sort-value="3370"| 3.37<ref name=safa/> || direct || Photocatalytic. Band gap is tunable from 3 to 4 eV by alloying with [[magnesium oxide]] and [[cadmium oxide]]. Intrinsic n-type, p-type doping is difficult. Heavy aluminium, indium, or gallium doping yields transparent conductive coatings; ZnO:Al is used as window coatings transparent in visible and reflective in infrared region and as conductive films in LCD displays and solar panels as a replacement of [[indium tin oxide]]. Resistant to radiation damage. Possible use in LEDs and laser diodes. Possible use in [[random laser]]s. | | II-VI, oxide || 2 || [[Zinc oxide|ज़िंक ऑक्साइड]] || ZnO ||data-sort-value="3370"| 3.37<ref name=safa/> || direct || Photocatalytic. Band gap is tunable from 3 to 4 eV by alloying with [[magnesium oxide]] and [[cadmium oxide]]. Intrinsic n-type, p-type doping is difficult. Heavy aluminium, indium, or gallium doping yields transparent conductive coatings; ZnO:Al is used as window coatings transparent in visible and reflective in infrared region and as conductive films in LCD displays and solar panels as a replacement of [[indium tin oxide]]. Resistant to radiation damage. Possible use in LEDs and laser diodes. Possible use in [[random laser]]s. | ||
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| II-VI || 2 || [[Zinc selenide]] || ZnSe ||data-sort-value="2700"| 2.7<ref name=safa/> || direct || | | II-VI || 2 || [[Zinc selenide]] || ZnSe ||data-sort-value="2700"| 2.7<ref name=safa/> || direct || नीले लेजर और एलईडी के लिए उपयोग किया जाता है। एन-टाइप डोपिंग करना आसान है, पी-टाइप डोपिंग कठिन है लेकिन इसे किया जा सकता है, उदाहरण के लिए नाइट्रोजन। इन्फ्रारेड ऑप्टिक्स में सामान्य ऑप्टिकल सामग्री। | ||
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| II-VI || 2 || [[Zinc sulfide]] || ZnS ||data-sort-value="3725"| 3.54/3.91<ref name=safa/> || direct || | | II-VI || 2 || [[Zinc sulfide]] || ZnS ||data-sort-value="3725"| 3.54/3.91<ref name=safa/> || direct || बैंड गैप 3.54 eV (घन), 3.91 (हेक्सागोनल)। एन-टाइप और पी-टाइप दोनों में डोप किया जा सकता है। उपयुक्त रूप से डोप किए जाने पर सामान्य सिंटिलेटर/फॉस्फोर। | ||
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| II-VI || 2 || [[Zinc telluride]] || ZnTe ||data-sort-value="2300"| 2.3<ref name=safa/> || direct || Can be grown on AlSb, GaSb, InAs, and PbSe. Used in solar cells, components of microwave generators, blue LEDs and lasers. Used in electrooptics. Together with [[lithium niobate]] used to generate [[terahertz radiation]]. | | II-VI || 2 || [[Zinc telluride]] || ZnTe ||data-sort-value="2300"| 2.3<ref name=safa/> || direct || Can be grown on AlSb, GaSb, InAs, and PbSe. Used in solar cells, components of microwave generators, blue LEDs and lasers. Used in electrooptics. Together with [[lithium niobate]] used to generate [[terahertz radiation]]. | ||
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| I-VI || 2 || [[Copper sulfide]] || Cu<sub>2</sub>S ||data-sort-value="1200"| 1.2<ref name=Madelung /> | | I-VI || 2 || [[Copper sulfide]] || Cu<sub>2</sub>S ||data-sort-value="1200"| 1.2<ref name=Madelung /> | ||
|| indirect || | || indirect || पी-प्रकार, Cu2S/CdS पहला कुशल पतली फिल्म सौर सेल था | ||
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| IV-VI || 2 || [[Lead selenide]] || PbSe ||data-sort-value="260"| 0.26<ref name=dorf/> || direct || | | IV-VI || 2 || [[Lead selenide]] || PbSe ||data-sort-value="260"| 0.26<ref name=dorf/> || direct || थर्मल इमेजिंग के लिए इन्फ्रारेड डिटेक्टरों में उपयोग किया जाता है। क्वांटम डॉट्स के रूप में प्रयोग करने योग्य नैनोक्रिस्टल। अच्छा उच्च तापमान थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री। | ||
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| IV-VI || 2 || [[Lead(II) sulfide]] || PbS ||data-sort-value="370"| 0.37<ref> {{cite web|url=https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?MatGUID=d2f30ef191544dab92b5167e1afd1195|title=Lead(II) sulfide|website=www.matweb.com}}</ref> || || Mineral [[galena]], first semiconductor in practical use, used in [[cat's whisker detector]]s; the detectors are slow due to high dielectric constant of PbS. Oldest material used in infrared detectors. At room temperature can detect [[Infrared#Commonly_used_sub-division_scheme|SWIR]], longer wavelengths require cooling. | | IV-VI || 2 || [[Lead(II) sulfide]] || PbS ||data-sort-value="370"| 0.37<ref> {{cite web|url=https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?MatGUID=d2f30ef191544dab92b5167e1afd1195|title=Lead(II) sulfide|website=www.matweb.com}}</ref> || || Mineral [[galena]], first semiconductor in practical use, used in [[cat's whisker detector]]s; the detectors are slow due to high dielectric constant of PbS. Oldest material used in infrared detectors. At room temperature can detect [[Infrared#Commonly_used_sub-division_scheme|SWIR]], longer wavelengths require cooling. | ||
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| IV-VI || 2 || [[Lead telluride]] || PbTe ||data-sort-value="250"| 0.32<ref name=ioffe/> || || | | IV-VI || 2 || [[Lead telluride]] || PbTe ||data-sort-value="250"| 0.32<ref name=ioffe/> || || कम तापीय चालकता, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के लिए ऊंचे तापमान पर अच्छी थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री। | ||
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| IV-VI || 2 || [[Tin(II) sulfide]] || SnS ||data-sort-value="1150"| 1.3/1.0<ref>{{cite journal|last=Patel|first=Malkeshkumar|author2=Indrajit Mukhopadhyay |author3=Abhijit Ray |title=Annealing influence over structural and optical properties of sprayed SnS thin films|journal=Optical Materials|date=26 May 2013|volume=35|issue=9|pages=1693–1699|doi=10.1016/j.optmat.2013.04.034|bibcode = 2013OptMa..35.1693P }}</ref> || direct/indirect || | | IV-VI || 2 || [[Tin(II) sulfide]] || SnS ||data-sort-value="1150"| 1.3/1.0<ref>{{cite journal|last=Patel|first=Malkeshkumar|author2=Indrajit Mukhopadhyay |author3=Abhijit Ray |title=Annealing influence over structural and optical properties of sprayed SnS thin films|journal=Optical Materials|date=26 May 2013|volume=35|issue=9|pages=1693–1699|doi=10.1016/j.optmat.2013.04.034|bibcode = 2013OptMa..35.1693P }}</ref> || direct/indirect || टिन सल्फाइड (एसएनएस) एक अर्धचालक है जिसका प्रत्यक्ष ऑप्टिकल बैंड गैप 1.3 eV है और अवशोषण गुणांक 1.3 eV से ऊपर फोटॉन ऊर्जा के लिए 104 सेमी−1 से ऊपर है। यह एक पी-प्रकार अर्धचालक है जिसके विद्युत गुणों को डोपिंग और संरचनात्मक संशोधन द्वारा तैयार किया जा सकता है और यह एक दशक से पतली फिल्म सौर कोशिकाओं के लिए सरल, गैर विषैले और सस्ती सामग्री में से एक के रूप में उभरा है। | ||
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| IV-VI || 2 || [[Tin(IV) sulfide]] || SnS<sub>2</sub> ||data-sort-value="2200"| 2.2<ref>{{cite journal | doi=10.1039/C5TA08214E | title=Electronic and optical properties of single crystal SnS2: An earth-abundant disulfide photocatalyst | year=2016 | last1=Burton | first1=Lee A. | last2=Whittles | first2=Thomas J. | last3=Hesp | first3=David | last4=Linhart | first4=Wojciech M. | last5=Skelton | first5=Jonathan M. | last6=Hou | first6=Bo | last7=Webster | first7=Richard F. | last8=O'Dowd | first8=Graeme | last9=Reece | first9=Christian | last10=Cherns | first10=David | last11=Fermin | first11=David J. | last12=Veal | first12=Tim D. | last13=Dhanak | first13=Vin R. | last14=Walsh | first14=Aron | journal=Journal of Materials Chemistry A | volume=4 | issue=4 | pages=1312–1318 }}</ref> || || | | IV-VI || 2 || [[Tin(IV) sulfide]] || SnS<sub>2</sub> ||data-sort-value="2200"| 2.2<ref>{{cite journal | doi=10.1039/C5TA08214E | title=Electronic and optical properties of single crystal SnS2: An earth-abundant disulfide photocatalyst | year=2016 | last1=Burton | first1=Lee A. | last2=Whittles | first2=Thomas J. | last3=Hesp | first3=David | last4=Linhart | first4=Wojciech M. | last5=Skelton | first5=Jonathan M. | last6=Hou | first6=Bo | last7=Webster | first7=Richard F. | last8=O'Dowd | first8=Graeme | last9=Reece | first9=Christian | last10=Cherns | first10=David | last11=Fermin | first11=David J. | last12=Veal | first12=Tim D. | last13=Dhanak | first13=Vin R. | last14=Walsh | first14=Aron | journal=Journal of Materials Chemistry A | volume=4 | issue=4 | pages=1312–1318 }}</ref> || ||SnS2 का व्यापक रूप से गैस सेंसिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। | ||
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| IV-VI || 2 || [[Tin telluride]] || SnTe ||data-sort-value="180"| 0.18 || || | | IV-VI || 2 || [[Tin telluride]] || SnTe ||data-sort-value="180"| 0.18 || || जटिल बैंड संरचना. | ||
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| IV-VI || 3 || [[Lead tin telluride]] || Pb<sub>1−x</sub>Sn<sub>x</sub>Te ||data-sort-value="145"| 0-0.29 || || | | IV-VI || 3 || [[Lead tin telluride]] || Pb<sub>1−x</sub>Sn<sub>x</sub>Te ||data-sort-value="145"| 0-0.29 || || इन्फ्रारेड डिटेक्टरों और थर्मल इमेजिंग के लिए उपयोग किया जाता है | ||
|- | |- | ||
| V-VI, layered || 2 || [[Bismuth telluride]] || Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> ||data-sort-value="130"| 0.13<ref name=ioffe/> || || | | V-VI, layered || 2 || [[Bismuth telluride]] || Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> ||data-sort-value="130"| 0.13<ref name=ioffe/> || || सेलेनियम या सुरमा के साथ मिश्रित होने पर कमरे के तापमान के पास कुशल थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री। संकीर्ण-अंतराल स्तरित अर्धचालक। उच्च विद्युत चालकता, कम तापीय चालकता। टोपोलॉजिकल इन्सुलेटर. | ||
|- | |- | ||
| II-V || 2 || [[Cadmium phosphide]] || Cd<sub>3</sub>P<sub>2</sub> ||data-sort-value="500"| 0.5<ref>{{Cite journal|title=Preparation and Semiconducting Properties of Cd3P2|journal=Journal of Applied Physics|last1=Haacke|first1=G.|volume=35|pages=2484–2487|last2=Castellion|first2=G. A.|doi=10.1063/1.1702886|year=1964|issue=8|bibcode=1964JAP....35.2484H}}</ref> || || | | II-V || 2 || [[Cadmium phosphide]] || Cd<sub>3</sub>P<sub>2</sub> ||data-sort-value="500"| 0.5<ref>{{Cite journal|title=Preparation and Semiconducting Properties of Cd3P2|journal=Journal of Applied Physics|last1=Haacke|first1=G.|volume=35|pages=2484–2487|last2=Castellion|first2=G. A.|doi=10.1063/1.1702886|year=1964|issue=8|bibcode=1964JAP....35.2484H}}</ref> || || | ||
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| II-V || 2 || [[Cadmium arsenide]] || Cd<sub>3</sub>As<sub>2</sub> ||data-sort-value="0"| 0 || || N-type intrinsic semiconductor. Very high electron mobility. Used in infrared detectors, photodetectors, dynamic thin-film pressure sensors, and [[magnetoresistor]]s. Recent measurements suggest that 3D Cd<sub>3</sub>As<sub>2</sub> is actually a zero band-gap Dirac semimetal in which electrons behave relativistically as in [[graphene]].<ref name="Cd3As2">{{cite journal|last1=Borisenko|first1=Sergey|title=Experimental Realization of a Three-Dimensional Dirac Semimetal|journal=Physical Review Letters|volume=113|issue=27603|pages=027603|doi=10.1103/PhysRevLett.113.027603|arxiv = 1309.7978 |bibcode = 2014PhRvL.113b7603B |display-authors=etal|pmid=25062235|year=2014|s2cid=19882802}}</ref> | | II-V || 2 || [[Cadmium arsenide]] || Cd<sub>3</sub>As<sub>2</sub> ||data-sort-value="0"| 0 || || N-type intrinsic semiconductor. Very high electron mobility. Used in infrared detectors, photodetectors, dynamic thin-film pressure sensors, and [[magnetoresistor]]s. Recent measurements suggest that 3D Cd<sub>3</sub>As<sub>2</sub> is actually a zero band-gap Dirac semimetal in which electrons behave relativistically as in [[graphene]].<ref name="Cd3As2">{{cite journal|last1=Borisenko|first1=Sergey|title=Experimental Realization of a Three-Dimensional Dirac Semimetal|journal=Physical Review Letters|volume=113|issue=27603|pages=027603|doi=10.1103/PhysRevLett.113.027603|arxiv = 1309.7978 |bibcode = 2014PhRvL.113b7603B |display-authors=etal|pmid=25062235|year=2014|s2cid=19882802}}</ref> | ||
|- | |- | ||
| II-V || 2 || [[Zinc phosphide]] || Zn<sub>3</sub>P<sub>2</sub> ||data-sort-value="1500"| 1.5<ref name="KimballMüller2009">{{cite journal|last1=Kimball|first1=Gregory M.|last2=Müller|first2=Astrid M.|last3=Lewis|first3=Nathan S.|last4=Atwater|first4=Harry A.|title=Photoluminescence-based measurements of the energy gap and diffusion length of Zn<sub>3</sub>P<sub>2</sub>|journal=Applied Physics Letters|volume=95|issue=11|year=2009|pages=112103|issn=0003-6951|doi=10.1063/1.3225151|bibcode = 2009ApPhL..95k2103K |url=https://authors.library.caltech.edu/16318/1/ApplPhysLett_95_112103.pdf}}</ref> || direct || | | II-V || 2 || [[Zinc phosphide]] || Zn<sub>3</sub>P<sub>2</sub> ||data-sort-value="1500"| 1.5<ref name="KimballMüller2009">{{cite journal|last1=Kimball|first1=Gregory M.|last2=Müller|first2=Astrid M.|last3=Lewis|first3=Nathan S.|last4=Atwater|first4=Harry A.|title=Photoluminescence-based measurements of the energy gap and diffusion length of Zn<sub>3</sub>P<sub>2</sub>|journal=Applied Physics Letters|volume=95|issue=11|year=2009|pages=112103|issn=0003-6951|doi=10.1063/1.3225151|bibcode = 2009ApPhL..95k2103K |url=https://authors.library.caltech.edu/16318/1/ApplPhysLett_95_112103.pdf}}</ref> || direct || आमतौर पर पी-प्रकार. | ||
|- | |- | ||
| II-V || 2 || [[Zinc diphosphide]] || ZnP<sub>2</sub> ||data-sort-value="2100"| 2.1<ref>{{Cite journal|title=Energy band structure of Zn<sub>3</sub>P<sub>2</sub>, ZnP<sub>2</sub> and CdP<sub>2</sub> crystals on wavelength modulated photoconductivity and photoresponnse spectra of Schottky diodes investigation|journal=Proceedings of the First International Symposium on the Physics and Chemistry of II-V Compounds|last1=Syrbu|first1=N. N.|pages=237–242|last2=Stamov|first2=I. G.|year=1980|last3=Morozova|first3=V. I.|last4=Kiossev|first4=V. K.|last5=Peev|first5=L. G.}}</ref> || || | | II-V || 2 || [[Zinc diphosphide]] || ZnP<sub>2</sub> ||data-sort-value="2100"| 2.1<ref>{{Cite journal|title=Energy band structure of Zn<sub>3</sub>P<sub>2</sub>, ZnP<sub>2</sub> and CdP<sub>2</sub> crystals on wavelength modulated photoconductivity and photoresponnse spectra of Schottky diodes investigation|journal=Proceedings of the First International Symposium on the Physics and Chemistry of II-V Compounds|last1=Syrbu|first1=N. N.|pages=237–242|last2=Stamov|first2=I. G.|year=1980|last3=Morozova|first3=V. I.|last4=Kiossev|first4=V. K.|last5=Peev|first5=L. G.}}</ref> || || | ||
|- | |- | ||
| II-V || 2 || [[Zinc arsenide]] || Zn<sub>3</sub>As<sub>2</sub> ||data-sort-value="1000"| 1.0<ref name="Zn3As2">{{Cite journal|title=Photoluminescence properties of metalorganic vapor phase epitaxial Zn3As2|journal=Journal of Applied Physics|last1=Botha|first1=J. R.|volume=86|pages=5614–5618|last2=Scriven|first2=G. J.|issue=10|doi=10.1063/1.371569|year=1999|last3=Engelbrecht|first3=J. A. A.|last4=Leitch|first4=A. W. R.|bibcode=1999JAP....86.5614B}}</ref> || || | | II-V || 2 || [[Zinc arsenide]] || Zn<sub>3</sub>As<sub>2</sub> ||data-sort-value="1000"| 1.0<ref name="Zn3As2">{{Cite journal|title=Photoluminescence properties of metalorganic vapor phase epitaxial Zn3As2|journal=Journal of Applied Physics|last1=Botha|first1=J. R.|volume=86|pages=5614–5618|last2=Scriven|first2=G. J.|issue=10|doi=10.1063/1.371569|year=1999|last3=Engelbrecht|first3=J. A. A.|last4=Leitch|first4=A. W. R.|bibcode=1999JAP....86.5614B}}</ref> || || सबसे कम प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष बैंडगैप 30 meV या एक दूसरे के भीतर हैं।<ref name="Zn3As2"/> | ||
|- | |- | ||
| II-V || 2 || [[Zinc antimonide]] || Zn<sub>3</sub>Sb<sub>2</sub> ||data-sort-value="0"| || || | | II-V || 2 || [[Zinc antimonide]] || Zn<sub>3</sub>Sb<sub>2</sub> ||data-sort-value="0"| || || इन्फ्रारेड डिटेक्टरों और थर्मल इमेजर्स, ट्रांजिस्टर और मैग्नेटोरेसिस्टर्स में उपयोग किया जाता है। | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Titanium dioxide]], [[anatase]] || TiO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3200"| 3.20<ref name=":0">{{Cite journal|title=Review of functional titanium oxides. I: TiO2 and its modifications|journal=Progress in Solid State Chemistry|last1=Rahimi|first1=N.|volume=44|pages=86–105|last2=Pax|first2=R. A.|issue=3|doi=10.1016/j.progsolidstchem.2016.07.002|year=2016|last3=MacA. Gray|first3=E.}}</ref>|| indirect || [[photocatalytic, n-type]] | | Oxide || 2 || [[Titanium dioxide]], [[anatase]] || TiO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3200"| 3.20<ref name=":0">{{Cite journal|title=Review of functional titanium oxides. I: TiO2 and its modifications|journal=Progress in Solid State Chemistry|last1=Rahimi|first1=N.|volume=44|pages=86–105|last2=Pax|first2=R. A.|issue=3|doi=10.1016/j.progsolidstchem.2016.07.002|year=2016|last3=MacA. Gray|first3=E.}}</ref>|| indirect || [[photocatalytic, n-type|फोटोकैटलिटिक, एन-प्रकार]] | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Titanium dioxide]], [[rutile]] || TiO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3000"| 3.0<ref name=":0" />|| direct || | | Oxide || 2 || [[Titanium dioxide]], [[rutile]] || TiO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3000"| 3.0<ref name=":0" />|| direct || फोटोकैटलिटिक, एन-प्रकार | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Titanium dioxide]], [[brookite]] || TiO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3260"| 3.26<ref name=":0" />|| ||<ref>{{cite journal|url=http://www.ias.ac.in/currsci/may252006/1378.pdf|title=Physics and chemistry of photocatalytic titanium dioxide: Visualization of bactericidal activity using atomic force microscopy|author=S. Banerjee|journal=Current Science|volume=90|issue=10|year=2006|page=1378|display-authors=etal}}</ref> | | Oxide || 2 || [[Titanium dioxide]], [[brookite]] || TiO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3260"| 3.26<ref name=":0" />|| ||<ref>{{cite journal|url=http://www.ias.ac.in/currsci/may252006/1378.pdf|title=Physics and chemistry of photocatalytic titanium dioxide: Visualization of bactericidal activity using atomic force microscopy|author=S. Banerjee|journal=Current Science|volume=90|issue=10|year=2006|page=1378|display-authors=etal}}</ref> | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Copper(I) oxide]] || Cu<sub>2</sub>O ||data-sort-value="2170"| 2.17<ref>{{cite book|chapter=Cuprous oxide (Cu2O) band structure, band energies|title=Landolt-Börnstein – Group III Condensed Matter. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology|volume=41C: Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I|pages=1–4|editor1=O. Madelung |editor2=U. Rössler |editor3=M. Schulz |doi=10.1007/10681727_62|series=Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter|year=1998|isbn=978-3-540-64583-2}}</ref> || || | | Oxide || 2 || [[Copper(I) oxide]] || Cu<sub>2</sub>O ||data-sort-value="2170"| 2.17<ref>{{cite book|chapter=Cuprous oxide (Cu2O) band structure, band energies|title=Landolt-Börnstein – Group III Condensed Matter. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology|volume=41C: Non-Tetrahedrally Bonded Elements and Binary Compounds I|pages=1–4|editor1=O. Madelung |editor2=U. Rössler |editor3=M. Schulz |doi=10.1007/10681727_62|series=Landolt-Börnstein - Group III Condensed Matter|year=1998|isbn=978-3-540-64583-2}}</ref> || || सबसे अधिक अध्ययन किए गए अर्धचालकों में से एक। कई अनुप्रयोगों और प्रभावों को पहली बार इसके साथ प्रदर्शित किया गया। सिलिकॉन से पहले, रेक्टिफायर डायोड में उपयोग किया जाता था। | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Copper(II) oxide]] || CuO ||data-sort-value="1200"| 1.2 || || | | Oxide || 2 || [[Copper(II) oxide]] || CuO ||data-sort-value="1200"| 1.2 || || एन-प्रकार अर्धचालक<ref name="Lee">{{Cite book | last = Lee | first = Thomas H. | title = Planar Microwave Engineering: A practical guide to theory, measurement, and circuits | publisher = Cambridge Univ. Press | year = 2004 | location = UK | pages = 300| url = https://books.google.com/books?id=uoj3IWFxbVYC&pg=PA300 | isbn = 978-0-521-83526-8 }}</ref> | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Uranium dioxide]] || UO<sub>2</sub> ||data-sort-value="1300"| 1.3 || || High [[Seebeck coefficient]], resistant to high temperatures, promising thermoelectric and [[thermophotovoltaic]] applications. Formerly used in URDOX resistors, conducting at high temperature. Resistant to [[radiation damage]]. | | Oxide || 2 || [[Uranium dioxide]] || UO<sub>2</sub> ||data-sort-value="1300"| 1.3 || || High [[Seebeck coefficient]], resistant to high temperatures, promising thermoelectric and [[thermophotovoltaic]] applications. Formerly used in URDOX resistors, conducting at high temperature. Resistant to [[radiation damage]]. | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 2 || [[Tin dioxide]] || SnO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3700"| 3.7 || || | | Oxide || 2 || [[Tin dioxide]] || SnO<sub>2</sub> ||data-sort-value="3700"| 3.7 || || ऑक्सीजन की कमी वाला एन-प्रकार अर्धचालक। गैस सेंसर में उपयोग किया जाता है। | ||
|- | |- | ||
| Oxide || 3 || [[Barium titanate]] || BaTiO<sub>3</sub> ||data-sort-value="3000"| 3 || || [[Ferroelectric]], [[piezoelectric]]. Used in some uncooled thermal imagers. Used in [[nonlinear optics]]. | | Oxide || 3 || [[Barium titanate]] || BaTiO<sub>3</sub> ||data-sort-value="3000"| 3 || || [[Ferroelectric]], [[piezoelectric]]. Used in some uncooled thermal imagers. Used in [[nonlinear optics]]. | ||
Line 172: | Line 172: | ||
| Oxide || 3 || [[Lithium niobate]] || LiNbO<sub>3</sub> ||data-sort-value="4000"| 4 || || Ferroelectric, piezoelectric, shows [[Pockels effect]]. Wide uses in electrooptics and photonics. | | Oxide || 3 || [[Lithium niobate]] || LiNbO<sub>3</sub> ||data-sort-value="4000"| 4 || || Ferroelectric, piezoelectric, shows [[Pockels effect]]. Wide uses in electrooptics and photonics. | ||
|- | |- | ||
| V-VI || 2 || monoclinic [[Vanadium(IV) oxide]] || VO<sub>2</sub> ||data-sort-value="700"| 0.7<ref>{{Cite journal| last1 = Shin| first1 = S.| last2 = Suga| first2 = S.| last3 = Taniguchi| first3 = M.| last4 = Fujisawa| first4 = M.| last5 = Kanzaki| first5 = H.| last6 = Fujimori| first6 = A.| last7 = Daimon| first7 = H.| last8 = Ueda| first8 = Y.| last9 = Kosuge| first9 = K.| title = Vacuum-ultraviolet reflectance and photoemission study of the metal-insulator phase transitions in VO 2, V 6 O 13, and V 2 O 3| journal = Physical Review B| volume = 41| issue = 8| pages = 4993–5009| doi = 10.1103/physrevb.41.4993| pmid = 9994356| year = 1990| bibcode = 1990PhRvB..41.4993S}}</ref> || [[optical band gap|optical]] || | | V-VI || 2 || monoclinic [[Vanadium(IV) oxide]] || VO<sub>2</sub> ||data-sort-value="700"| 0.7<ref>{{Cite journal| last1 = Shin| first1 = S.| last2 = Suga| first2 = S.| last3 = Taniguchi| first3 = M.| last4 = Fujisawa| first4 = M.| last5 = Kanzaki| first5 = H.| last6 = Fujimori| first6 = A.| last7 = Daimon| first7 = H.| last8 = Ueda| first8 = Y.| last9 = Kosuge| first9 = K.| title = Vacuum-ultraviolet reflectance and photoemission study of the metal-insulator phase transitions in VO 2, V 6 O 13, and V 2 O 3| journal = Physical Review B| volume = 41| issue = 8| pages = 4993–5009| doi = 10.1103/physrevb.41.4993| pmid = 9994356| year = 1990| bibcode = 1990PhRvB..41.4993S}}</ref> || [[optical band gap|optical]] || 67°C से नीचे स्थिर | ||
|- | |- | ||
| Layered || 2 || [[Lead(II) iodide]] || PbI<sub>2</sub> ||data-sort-value="2400"| 2.4<ref>{{Cite journal| last1 = Sinha| first1 = Sapna| title = Atomic structure and defect dynamics of monolayer lead iodide nanodisks with epitaxial alignment on graphene| journal = Nature Communications| year = 2020| volume = 11| issue = 1| page = 823| doi = 10.1038/s41467-020-14481-z| pmid = 32041958| pmc = 7010709| bibcode = 2020NatCo..11..823S| s2cid = 256633781}}</ref>|| || PbI2 | | Layered || 2 || [[Lead(II) iodide]] || PbI<sub>2</sub> ||data-sort-value="2400"| 2.4<ref>{{Cite journal| last1 = Sinha| first1 = Sapna| title = Atomic structure and defect dynamics of monolayer lead iodide nanodisks with epitaxial alignment on graphene| journal = Nature Communications| year = 2020| volume = 11| issue = 1| page = 823| doi = 10.1038/s41467-020-14481-z| pmid = 32041958| pmc = 7010709| bibcode = 2020NatCo..11..823S| s2cid = 256633781}}</ref>|| || PbI2 अपने थोक रूप में 2.4 eV के बैंडगैप के साथ एक स्तरित प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक है, जबकि इसके 2D मोनोलेयर में ~2.5 eV का अप्रत्यक्ष बैंडगैप है, जिसमें 1-3 eV के बीच बैंडगैप को ट्यून करने की संभावनाएं हैं।|| | ||
|- | |- | ||
| Layered || 2 || [[Molybdenum disulfide]] || MoS<sub>2</sub> ||data-sort-value="1230"| 1.23 eV (2H)<ref name=band>{{Cite journal | doi = 10.1103/PhysRevB.51.17085| pmid = 9978722| title = Electronic structure and scanning-tunneling-microscopy image of molybdenum dichalcogenide surfaces| journal = Physical Review B| volume = 51| issue = 23| pages = 17085–17095| year = 1995| last1 = Kobayashi | first1 = K. | last2 = Yamauchi | first2 = J. |bibcode = 1995PhRvB..5117085K }}</ref> || indirect || | | Layered || 2 || [[Molybdenum disulfide]] || MoS<sub>2</sub> ||data-sort-value="1230"| 1.23 eV (2H)<ref name=band>{{Cite journal | doi = 10.1103/PhysRevB.51.17085| pmid = 9978722| title = Electronic structure and scanning-tunneling-microscopy image of molybdenum dichalcogenide surfaces| journal = Physical Review B| volume = 51| issue = 23| pages = 17085–17095| year = 1995| last1 = Kobayashi | first1 = K. | last2 = Yamauchi | first2 = J. |bibcode = 1995PhRvB..5117085K }}</ref> || indirect || | ||
|- | |- | ||
| Layered || 2 || [[Gallium(II) selenide|Gallium selenide]] || GaSe ||data-sort-value="2100"| 2.1 || indirect || | | Layered || 2 || [[Gallium(II) selenide|Gallium selenide]] || GaSe ||data-sort-value="2100"| 2.1 || indirect || फोटोकंडक्टर. अरेखीय प्रकाशिकी में उपयोग। 2D-सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। वायु संवेदनशील<ref name=":1">{{Cite journal|last1=Arora|first1=Himani|last2=Erbe|first2=Artur|date=2021|title=Recent progress in contact, mobility, and encapsulation engineering of InSe and GaSe|journal=InfoMat|language=en|volume=3|issue=6|pages=662–693|doi=10.1002/inf2.12160|issn=2567-3165|doi-access=free}}</ref><ref name=":2">{{Cite journal|last1=Arora|first1=Himani|last2=Jung|first2=Younghun|last3=Venanzi|first3=Tommaso|last4=Watanabe|first4=Kenji|last5=Taniguchi|first5=Takashi|last6=Hübner|first6=René|last7=Schneider|first7=Harald|last8=Helm|first8=Manfred|last9=Hone|first9=James C.|last10=Erbe|first10=Artur|date=2019-11-20|title=Effective Hexagonal Boron Nitride Passivation of Few-Layered InSe and GaSe to Enhance Their Electronic and Optical Properties|url=https://doi.org/10.1021/acsami.9b13442|journal=ACS Applied Materials & Interfaces|volume=11|issue=46|pages=43480–43487|doi=10.1021/acsami.9b13442|pmid=31651146 |hdl=11573/1555190 |s2cid=204884014 |issn=1944-8244}}</ref><ref name=":3">{{Cite web|last=Arora|first=Himani|date=2020|title=Charge transport in two-dimensional materials and their electronic applications|url=https://himani-arora-ha.github.io/pdf/Dissertation.pdf|access-date=July 1, 2021|website=Doctoral Dissertation}}</ref> | ||
|- | |- | ||
|Layered | |Layered | ||
Line 186: | Line 186: | ||
|data-sort-value="1805"|1.26-2.35 eV<ref name=":3" /> | |data-sort-value="1805"|1.26-2.35 eV<ref name=":3" /> | ||
|direct (indirect in 2D) | |direct (indirect in 2D) | ||
| | |वायु संवेदनशील. कुछ- और मोनो-लेयर रूप में उच्च विद्युत गतिशीलता<ref name=":1" /><ref name=":2" /><ref name=":3" /> | ||
|- | |- | ||
| Layered || 2 || [[Tin(II) sulfide|Tin sulfide]] || SnS ||data-sort-value="1500"| >1.5 eV || direct || | | Layered || 2 || [[Tin(II) sulfide|Tin sulfide]] || SnS ||data-sort-value="1500"| >1.5 eV || direct || | ||
Line 196: | Line 196: | ||
| Magnetic, diluted (DMS) || 3 || [[Lead manganese telluride]] || PbMnTe ||data-sort-value="0"| || || | | Magnetic, diluted (DMS) || 3 || [[Lead manganese telluride]] || PbMnTe ||data-sort-value="0"| || || | ||
|- | |- | ||
| Magnetic || 4 || [[Lanthanum calcium manganate]] || La<sub>0.7</sub>Ca<sub>0.3</sub>MnO<sub>3</sub>||data-sort-value="0"| || || [[colossal magnetoresistance]] | | Magnetic || 4 || [[Lanthanum calcium manganate]] || La<sub>0.7</sub>Ca<sub>0.3</sub>MnO<sub>3</sub>||data-sort-value="0"| || || [[colossal magnetoresistance|विशाल चुंबकत्व]] | ||
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| Magnetic || 2 || [[Iron(II) oxide]] || FeO ||data-sort-value="2200"| 2.2 <ref>{{cite journal|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/16583655.2019.1565437#:~:text=Band%20gap%20for%20iron%20oxide,increased%20up%20to%202.5%20eV.|title=Synthesis of ultra small iron oxide and doped iron oxide nanostructures and their antimicrobial activities|year=2019 |doi=10.1080/16583655.2019.1565437 |last1=Kumar |first1=Manish |last2=Sharma |first2=Anjna |last3=Maurya |first3=Indresh Kumar |last4=Thakur |first4=Alpana |last5=Kumar |first5=Sunil |journal=Journal of Taibah University for Science |volume=13 |pages=280–285 |s2cid=139826266 }}</ref>|| || [[antiferromagnetic]] Band gap for iron oxide nanoparticles was found to be 2.2 eV and on doping the band gap found to be increased up to 2.5 eV | | Magnetic || 2 || [[Iron(II) oxide]] || FeO ||data-sort-value="2200"| 2.2 <ref>{{cite journal|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/16583655.2019.1565437#:~:text=Band%20gap%20for%20iron%20oxide,increased%20up%20to%202.5%20eV.|title=Synthesis of ultra small iron oxide and doped iron oxide nanostructures and their antimicrobial activities|year=2019 |doi=10.1080/16583655.2019.1565437 |last1=Kumar |first1=Manish |last2=Sharma |first2=Anjna |last3=Maurya |first3=Indresh Kumar |last4=Thakur |first4=Alpana |last5=Kumar |first5=Sunil |journal=Journal of Taibah University for Science |volume=13 |pages=280–285 |s2cid=139826266 }}</ref>|| || [[antiferromagnetic]] Band gap for iron oxide nanoparticles was found to be 2.2 eV and on doping the band gap found to be increased up to 2.5 eV | ||
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Kwanruthai Wongsaprom*[a] and Santi Maensiri [b]</ref> || | Kwanruthai Wongsaprom*[a] and Santi Maensiri [b]</ref> || प्रति-लौहचुंबकीय|| ||||data-sort-value="0"| | ||
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Revision as of 00:17, 2 August 2023
सेमीकंडक्टर सामग्री नाममात्र रूप से छोटे ऊर्जा अंतराल इंसुलेटर (बिजली) हैं। अर्धचालक सामग्री की परिभाषित संपत्ति यह है कि इसे उन अशुद्धियों के साथ डोपिंग (अर्धचालक) द्वारा समझौता किया जा सकता है जो इसके इलेक्ट्रॉनिक गुणों को नियंत्रित तरीके से बदल देते हैं।[1]
कंप्यूटर और फोटोवोल्टिक उद्योग में - ट्रांजिस्टर, लेज़र और सौर कोशिकाओं जैसे उपकरणों में उनके अनुप्रयोग के कारण - नई अर्धचालक सामग्रियों की खोज और मौजूदा सामग्रियों में सुधार सामग्री विज्ञान में अध्ययन का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है।
सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली अर्धचालक सामग्री क्रिस्टलीय अकार्बनिक ठोस हैं। इन सामग्रियों को उनके घटक परमाणुओं के समूह (आवर्त सारणी) के अनुसार वर्गीकृत किया गया है।
विभिन्न अर्धचालक पदार्थ अपने गुणों में भिन्न होते हैं। इस प्रकार, सिलिकॉन की तुलना में, मिश्रित अर्धचालकों के फायदे और नुकसान दोनों हैं। उदाहरण के लिए, गैलियम आर्सेनाइड (GaAs) में सिलिकॉन की तुलना में छह गुना अधिक इलेक्ट्रॉन गतिशीलता होती है, जो तेजी से संचालन की अनुमति देती है; व्यापक बैंड गैप, जो उच्च तापमान पर बिजली उपकरणों के संचालन की अनुमति देता है, और कमरे के तापमान पर कम बिजली उपकरणों को कम थर्मल शोर देता है; इसका प्रत्यक्ष बैंड गैप इसे सिलिकॉन के अप्रत्यक्ष बैंड गैप की तुलना में अधिक अनुकूल optoelectronic गुण प्रदान करता है; इसे समायोज्य बैंड गैप चौड़ाई के साथ टर्नरी और चतुर्धातुक रचनाओं में मिश्रित किया जा सकता है, जो चयनित तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश उत्सर्जन की अनुमति देता है, जो ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से सबसे कुशलता से प्रसारित तरंग दैर्ध्य से मेल खाना संभव बनाता है। GaAs को अर्ध-इन्सुलेट रूप में भी उगाया जा सकता है, जो GaAs उपकरणों के लिए जाली-मिलान इन्सुलेटिंग सब्सट्रेट के रूप में उपयुक्त है। इसके विपरीत, सिलिकॉन मजबूत, सस्ता और संसाधित करने में आसान है, जबकि GaAs भंगुर और महंगा है, और इन्सुलेशन परतें केवल ऑक्साइड परत बढ़ने से नहीं बनाई जा सकती हैं; इसलिए GaAs का उपयोग केवल वहीं किया जाता है जहां सिलिकॉन पर्याप्त नहीं है।[2] कई यौगिकों को मिश्रित करके, कुछ अर्धचालक सामग्री को ट्यून किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, बैंड गैप या जाली स्थिरांक में। परिणाम त्रिक, चतुर्धातुक, या यहाँ तक कि पंचक रचनाएँ हैं। टर्नरी रचनाएँ शामिल बाइनरी यौगिकों की सीमा के भीतर बैंड गैप को समायोजित करने की अनुमति देती हैं; हालाँकि, प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष बैंड गैप सामग्रियों के संयोजन के मामले में एक अनुपात होता है जहां अप्रत्यक्ष बैंड गैप प्रबल होता है, जो ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उपयोग करने योग्य सीमा को सीमित करता है; जैसे AlGaAs प्रकाश उत्सर्जक डायोड इसके द्वारा 660 एनएम तक सीमित हैं। यौगिकों के जाली स्थिरांक भी अलग-अलग होते हैं, और मिश्रण अनुपात पर निर्भर सब्सट्रेट के खिलाफ जाली बेमेल, बेमेल परिमाण पर निर्भर मात्रा में दोष का कारण बनता है; यह प्राप्य विकिरणीय/गैर-विकिरणीय पुनर्संयोजन के अनुपात को प्रभावित करता है और डिवाइस की चमकदार दक्षता निर्धारित करता है। चतुर्धातुक और उच्च रचनाएँ बैंड गैप और जाली स्थिरांक को एक साथ समायोजित करने की अनुमति देती हैं, जिससे तरंग दैर्ध्य की व्यापक रेंज पर दीप्तिमान दक्षता बढ़ती है; उदाहरण के लिए AlGaInP का उपयोग LED के लिए किया जाता है। प्रकाश की उत्पन्न तरंग दैर्ध्य के लिए पारदर्शी सामग्री लाभप्रद होती है, क्योंकि इससे सामग्री के बड़े हिस्से से फोटॉन के अधिक कुशल निष्कर्षण की अनुमति मिलती है। अर्थात् ऐसे पारदर्शी पदार्थों में प्रकाश उत्पादन केवल सतह तक ही सीमित नहीं होता। अपवर्तन सूचकांक भी संरचना-निर्भर है और सामग्री से फोटॉन की निष्कर्षण दक्षता को प्रभावित करता है।[3]
सिलिकॉन, गैलियम आर्सेनाइड और सिलिकन कार्बाइड जैसे पारंपरिक अर्धचालकों के विपरीत, जहां इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों को आमतौर पर सापेक्ष कण के रूप में वर्णित किया जाता है | गैर-सापेक्ष कण जो परवलयिक ऊर्जा-संवेग संबंध | ऊर्जा-संवेग फैलाव प्रदर्शित करते हैं,[4][5] नए अर्धचालकों में हाल की खोजों, जैसे कि मैसाचुसेट्स की तकनीकी संस्था में शुआंग तांग और मिल्ड्रेड ड्रेसेलहॉस द्वारा डिराक शंकु | तांग-ड्रेसेलहॉस सिद्धांत में प्रस्तावित अर्ध-डिराक और अर्ध-डिराक सामग्रियों ने सापेक्ष कण के साथ इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के अस्तित्व का खुलासा किया है।[6][7][8] ये नई सामग्रियां दिलचस्प गुणों का प्रदर्शन करती हैं जो अगली पीढ़ी के कंप्यूटर चिप्स और ऊर्जा कनवर्टर विकसित करने के लिए पारंपरिक अर्धचालकों के व्यवहार से भिन्न हैं।
अर्धचालक सामग्री के प्रकार
- कार्बन समूह मौलिक अर्धचालक, (सी, सी, जीई, एसएन)
- कार्बन समूह यौगिक अर्धचालक
- ऑक्सीजन समूह मौलिक अर्धचालक, (एस, से, ते)
- बोरान समूह-नाइट्रोजन समूह अर्धचालक: स्टोइकोमेट्री की उच्च डिग्री के साथ क्रिस्टलीकरण, अधिकांश को एन-प्रकार अर्धचालक|एन-प्रकार और पी-प्रकार अर्धचालक|पी-प्रकार दोनों के रूप में प्राप्त किया जा सकता है। कई में उच्च वाहक गतिशीलता और प्रत्यक्ष ऊर्जा अंतराल होते हैं, जो उन्हें ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए उपयोगी बनाते हैं। (यह भी देखें: साँचा:III-V यौगिक।)
- समूह 12 तत्व-काल्कोजन अर्धचालक: आमतौर पर पी-प्रकार, जेएनटीई और जेएनओ को छोड़कर जो एन-प्रकार हैं
- समूह 11 तत्व-हलोजन अर्धचालक
- कार्बन समूह-चाल्कोजेन अर्धचालक
- नाइट्रोजन समूह-चाल्कोजेन अर्धचालक
- समूह 12 तत्व-नाइट्रोजन समूह अर्धचालक
- I-III-VI अर्धचालक|I-III-VI2 अर्धचालक
- ऑक्साइड
- स्तरित अर्धचालक
- चुंबकीय अर्धचालक
- कार्बनिक अर्धचालक
- चार्ज-ट्रांसफर कॉम्प्लेक्स
- अन्य
यौगिक अर्धचालक
एक यौगिक अर्धचालक एक अर्धचालक रासायनिक यौगिक है जो कम से कम दो अलग-अलग प्रजातियों के रासायनिक तत्वों से बना होता है। ये अर्धचालक उदाहरण के लिए समूह (आवर्त सारणी) 13-15 (पुराने समूह III-V) में बनते हैं, उदाहरण के लिए बोरॉन समूह (पुराने समूह III, बोरान, अल्युमीनियम , गैलियम, ईण्डीयुम ) और नाइट्रोजन समूह (पुराने समूह V, नाइट्रोजन, फास्फोरस, हरताल , सुरमा , विस्मुट) से तत्व। संभावित सूत्रों की सीमा काफी व्यापक है क्योंकि ये तत्व बाइनरी (दो तत्व, जैसे गैलियम (III) आर्सेनाइड (GaAs)), टर्नरी (तीन तत्व, जैसे इंडियम गैलियम आर्सेनाइड (InGaAs)) और चतुर्धातुक मिश्र धातु (चार तत्व) जैसे एल्यूमीनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड (AlInGaP)) मिश्र धातु और इंडियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड फॉस्फाइड (InAsSbP) बना सकते हैं। III-V यौगिक अर्धचालकों के गुण उनके समूह IV समकक्षों के समान हैं। इन यौगिकों में और विशेष रूप से II-VI यौगिक में उच्च आयनिकता, कम आयनिक यौगिकों के संबंध में मौलिक बैंडगैप को बढ़ाती है।[9]
निर्माण
मेटलऑर्गेनिक वाष्प-चरण एपिटैक्सी | मेटलऑर्गेनिक वाष्प-चरण एपिटैक्सी (एमओवीपीई) उपकरणों के लिए यौगिक अर्धचालक पतली फिल्मों के निर्माण के लिए सबसे लोकप्रिय जमाव तकनीक है।[citation needed] यह हाइड्रोजन जैसी परिवेशी गैस में अग्रदूत (रसायन विज्ञान) स्रोत सामग्री के रूप में अल्ट्राप्योर मेटलऑर्गेनिक्स और/या हाइड्राइड्स का उपयोग करता है।
पसंद की अन्य तकनीकों में शामिल हैं:
- आणविक-किरण एपिटेक्सी (एमबीई)
- हाइड्राइड वाष्प चरण एपिटैक्सी| हाइड्राइड वाष्प-चरण एपिटैक्सी (HVPE)
- तरल चरण एपिटैक्सी (एलपीई)
- धातु-कार्बनिक आणविक बीम एपिटैक्सी|धातु-कार्बनिक आणविक-बीम एपिटैक्सी (एमओएमबीई)
- परमाणु परत जमाव (एएलडी)
अर्धचालक सामग्री की तालिका
समूह | Elem. | सामग्री | फ़ारमूला | Band gap (eV) | गैप प्रकार | विवरण | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
IV | 1 | सिलिकॉन | Si | 1.12[10][11] | indirect | Used in conventional crystalline silicon (c-Si) solar cells, and in its amorphous form as amorphous silicon (a-Si) in thin-film solar cells. Most common semiconductor material in photovoltaics; dominates worldwide PV market; easy to fabricate; good electrical and mechanical properties. Forms high quality thermal oxide for insulation purposes. Most common material used in the fabrication of Integrated Circuits. | |||
IV | 1 | जर्मेनियम | Ge | 0.67[10][11] | indirect | Used in early radar detection diodes and first transistors; requires lower purity than silicon. A substrate for high-efficiency multijunction photovoltaic cells. Very similar lattice constant to gallium arsenide. High-purity crystals used for gamma spectroscopy. May grow whiskers, which impair reliability of some devices. | |||
IV | 1 | डायमंड | C | 5.47[10][11] | indirect | Excellent thermal conductivity. Superior mechanical and optical properties.
High carrier mobilities[12] and high electric breakdown field[13] at room temperature as excellent electronics characteristics. Extremely high nanomechanical resonator quality factor.[14] | |||
IV | 1 | ग्रे टिन, α-Sn | Sn | 0.08[15] | indirect | निम्न तापमान एलोट्रोप (डायमंड क्यूबिक जाली)। | |||
IV | 2 | सिलिकन कार्बाइड, 3C-SiC | SiC | 2.3[10] | indirect | शुरुआती पीली एलईडी के लिए उपयोग किया जाता है | |||
IV | 2 | सिलिकन कार्बाइड, 4H-SiC | SiC | 3.3[10] | indirect | उच्च-वोल्टेज और उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है | |||
IV | 2 | सिलिकन कार्बाइड, 6H-SiC | SiC | 3.0[10] | indirect | प्रारंभिक नीली एल ई डी के लिए उपयोग किया जाता है | |||
VI | 1 | गंधक, α-S | S8 | 2.6[16] | |||||
VI | 1 | ग्रे (त्रिकोणीय) सेलेनियम | Se | 1.83 - 2.0[17] | indirect | Used in selenium rectifiers. Band gap depends on fabrication conditions. | |||
VI | 1 | लाल सेलेनियम | Se | 2.05 | indirect | [18] | |||
VI | 1 | टेल्यूरियम | Te | 0.33[19] | |||||
III-V | 2 | बोरोन नाइट्राइड, घन | BN | 6.36[20] | indirect | पराबैंगनी एल ई डी के लिए संभावित रूप से उपयोगी | |||
III-V | 2 | बोरोन नाइट्राइड, षट्कोणीय | BN | 5.96[20] | quasi-direct | पराबैंगनी एल ई डी के लिए संभावित रूप से उपयोगी | |||
III-V | 2 | बोरोन नाइट्राइड नैनोट्यूब | BN | 5.5[21] | |||||
III-V | 2 | बोरोन फॉस्फाइड | BP | 2.1[22] | indirect | ||||
III-V | 2 | बोरोन आर्सेनाइड | BAs | 1.82 | direct | Ultrahigh thermal conductivity for thermal management; Resistant to radiation damage, possible applications in betavoltaics. | |||
III-V | 2 | बोरोन आर्सेनाइड | B12As2 | 3.47 | indirect | Resistant to radiation damage, possible applications in betavoltaics. | |||
III-V | 2 | एल्युमिनियम नाइट्राइड | AlN | 6.28[10] | direct | पीज़ोइलेक्ट्रिक। अर्धचालक के रूप में स्वयं उपयोग नहीं किया जाता; AlN-बंद GaAlN संभवतः पराबैंगनी एलईडी के लिए प्रयोग योग्य है। AlN पर 210 एनएम पर अकुशल उत्सर्जन हासिल किया गया था। | |||
III-V | 2 | एल्युमीनियम फॉस्फाइड | AlP | 2.45[11] | indirect | ||||
III-V | 2 | एल्युमीनियम आर्सेनाइड | AlAs | 2.16[11] | indirect | ||||
III-V | 2 | एल्युमिनियम एंटीमोनाइड | AlSb | 1.6/2.2[11] | indirect/direct | ||||
III-V | 2 | गैलियम नाइट्राइड | GaN | 3.44[10][11] | direct | problematic to be doped to p-type, p-doping with Mg and annealing allowed first high-efficiency blue LEDs[3] and blue lasers. Very sensitive to ESD. Insensitive to ionizing radiation. GaN transistors can operate at higher voltages and higher temperatures than GaAs, used in microwave power amplifiers. When doped with e.g. manganese, becomes a magnetic semiconductor. | |||
III-V | 2 | गैलियम फॉस्फाइड | GaP | 2.26[10][11] | indirect | प्रारंभिक निम्न से मध्यम चमक वाले सस्ते लाल/नारंगी/हरे एलईडी में उपयोग किया जाता है। स्टैंडअलोन या GaAsP के साथ उपयोग किया जाता है। पीली और लाल रोशनी के लिए पारदर्शी, GaAsP लाल/पीली एलईडी के लिए सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है। एन-प्रकार के लिए एस या टी के साथ डोप किया गया, पी-प्रकार के लिए जेएन के साथ। शुद्ध GaP हरे रंग का उत्सर्जन करता है, नाइट्रोजन-डॉप्ड GaP पीले-हरे रंग का उत्सर्जन करता है, ZnO-डॉप्ड GaP लाल रंग का उत्सर्जन करता है। | |||
III-V | 2 | गैलियम आर्सेनाइड | GaAs | 1.42[10][11] | direct | second most common in use after silicon, commonly used as substrate for other III-V semiconductors, e.g. InGaAs and GaInNAs. Brittle. Lower hole mobility than Si, P-type CMOS transistors unfeasible. High impurity density, difficult to fabricate small structures. Used for near-IR LEDs, fast electronics, and high-efficiency solar cells. Very similar lattice constant to germanium, can be grown on germanium substrates. | |||
III-V | 2 | गैलियम एंटीमोनाइड | GaSb | 0.73[10][11] | direct | Used for infrared detectors and LEDs and thermophotovoltaics. Doped n with Te, p with Zn. | |||
III-V | 2 | इंडियम नाइट्राइड | InN | 0.7[10] | direct | सौर सेलों में उपयोग संभव है, लेकिन पी-टाइप डोपिंग मुश्किल है। मिश्रधातु के रूप में अक्सर उपयोग किया जाता है। | |||
III-V | 2 | इंडियम फॉस्फाइड | InP | 1.35[10] | direct | आमतौर पर एपिटैक्सियल InGaAs के लिए सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है। सुपीरियर इलेक्ट्रॉन वेग, उच्च-शक्ति और उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है। | |||
III-V | 2 | इंडियम आर्सेनाइड | InAs | 0.36[10] | direct | Used for infrared detectors for 1–3.8 µm, cooled or uncooled. High electron mobility. InAs dots in InGaAs matrix can serve as quantum dots. Quantum dots may be formed from a monolayer of InAs on InP or GaAs. Strong photo-Dember emitter, used as a terahertz radiation source. | |||
III-V | 2 | इंडियम एंटीमोनाइड | InSb | 0.17[10] | direct | Used in infrared detectors and thermal imaging sensors, high quantum efficiency, low stability, require cooling, used in military long-range thermal imager systems. AlInSb-InSb-AlInSb structure used as quantum well. Very high electron mobility, electron velocity and ballistic length. Transistors can operate below 0.5V and above 200 GHz. Terahertz frequencies maybe achievable. | |||
II-VI | 2 | कैडमियम सेलेनाइड | CdSe | 1.74[11] | direct | Nanoparticles used as quantum dots. Intrinsic n-type, difficult to dope p-type, but can be p-type doped with nitrogen. Possible use in optoelectronics. Tested for high-efficiency solar cells. | |||
II-VI | 2 | कैडमियम सल्फाइड | CdS | 2.42[11] | direct | Used in photoresistors and solar cells; CdS/Cu2S was the first efficient solar cell. Used in solar cells with CdTe. Common as quantum dots. Crystals can act as solid-state lasers. Electroluminescent. When doped, can act as a phosphor. | |||
II-VI | 2 | कैडमियम टेलुराइड | CdTe | 1.49[11] | direct | Used in solar cells with CdS. Used in thin film solar cells and other cadmium telluride photovoltaics; less efficient than crystalline silicon but cheaper. High electro-optic effect, used in electro-optic modulators. Fluorescent at 790 nm. Nanoparticles usable as quantum dots. | |||
II-VI, oxide | 2 | ज़िंक ऑक्साइड | ZnO | 3.37[11] | direct | Photocatalytic. Band gap is tunable from 3 to 4 eV by alloying with magnesium oxide and cadmium oxide. Intrinsic n-type, p-type doping is difficult. Heavy aluminium, indium, or gallium doping yields transparent conductive coatings; ZnO:Al is used as window coatings transparent in visible and reflective in infrared region and as conductive films in LCD displays and solar panels as a replacement of indium tin oxide. Resistant to radiation damage. Possible use in LEDs and laser diodes. Possible use in random lasers. | |||
II-VI | 2 | Zinc selenide | ZnSe | 2.7[11] | direct | नीले लेजर और एलईडी के लिए उपयोग किया जाता है। एन-टाइप डोपिंग करना आसान है, पी-टाइप डोपिंग कठिन है लेकिन इसे किया जा सकता है, उदाहरण के लिए नाइट्रोजन। इन्फ्रारेड ऑप्टिक्स में सामान्य ऑप्टिकल सामग्री। | |||
II-VI | 2 | Zinc sulfide | ZnS | 3.54/3.91[11] | direct | बैंड गैप 3.54 eV (घन), 3.91 (हेक्सागोनल)। एन-टाइप और पी-टाइप दोनों में डोप किया जा सकता है। उपयुक्त रूप से डोप किए जाने पर सामान्य सिंटिलेटर/फॉस्फोर। | |||
II-VI | 2 | Zinc telluride | ZnTe | 2.3[11] | direct | Can be grown on AlSb, GaSb, InAs, and PbSe. Used in solar cells, components of microwave generators, blue LEDs and lasers. Used in electrooptics. Together with lithium niobate used to generate terahertz radiation. | |||
I-VII | 2 | Cuprous chloride | CuCl | 3.4[23] | direct | ||||
I-VI | 2 | Copper sulfide | Cu2S | 1.2[22] | indirect | पी-प्रकार, Cu2S/CdS पहला कुशल पतली फिल्म सौर सेल था | |||
IV-VI | 2 | Lead selenide | PbSe | 0.26[19] | direct | थर्मल इमेजिंग के लिए इन्फ्रारेड डिटेक्टरों में उपयोग किया जाता है। क्वांटम डॉट्स के रूप में प्रयोग करने योग्य नैनोक्रिस्टल। अच्छा उच्च तापमान थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री। | |||
IV-VI | 2 | Lead(II) sulfide | PbS | 0.37[24] | Mineral galena, first semiconductor in practical use, used in cat's whisker detectors; the detectors are slow due to high dielectric constant of PbS. Oldest material used in infrared detectors. At room temperature can detect SWIR, longer wavelengths require cooling. | ||||
IV-VI | 2 | Lead telluride | PbTe | 0.32[10] | कम तापीय चालकता, थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के लिए ऊंचे तापमान पर अच्छी थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री। | ||||
IV-VI | 2 | Tin(II) sulfide | SnS | 1.3/1.0[25] | direct/indirect | टिन सल्फाइड (एसएनएस) एक अर्धचालक है जिसका प्रत्यक्ष ऑप्टिकल बैंड गैप 1.3 eV है और अवशोषण गुणांक 1.3 eV से ऊपर फोटॉन ऊर्जा के लिए 104 सेमी−1 से ऊपर है। यह एक पी-प्रकार अर्धचालक है जिसके विद्युत गुणों को डोपिंग और संरचनात्मक संशोधन द्वारा तैयार किया जा सकता है और यह एक दशक से पतली फिल्म सौर कोशिकाओं के लिए सरल, गैर विषैले और सस्ती सामग्री में से एक के रूप में उभरा है। | |||
IV-VI | 2 | Tin(IV) sulfide | SnS2 | 2.2[26] | SnS2 का व्यापक रूप से गैस सेंसिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है। | ||||
IV-VI | 2 | Tin telluride | SnTe | 0.18 | जटिल बैंड संरचना. | ||||
IV-VI | 3 | Lead tin telluride | Pb1−xSnxTe | 0-0.29 | इन्फ्रारेड डिटेक्टरों और थर्मल इमेजिंग के लिए उपयोग किया जाता है | ||||
V-VI, layered | 2 | Bismuth telluride | Bi2Te3 | 0.13[10] | सेलेनियम या सुरमा के साथ मिश्रित होने पर कमरे के तापमान के पास कुशल थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री। संकीर्ण-अंतराल स्तरित अर्धचालक। उच्च विद्युत चालकता, कम तापीय चालकता। टोपोलॉजिकल इन्सुलेटर. | ||||
II-V | 2 | Cadmium phosphide | Cd3P2 | 0.5[27] | |||||
II-V | 2 | Cadmium arsenide | Cd3As2 | 0 | N-type intrinsic semiconductor. Very high electron mobility. Used in infrared detectors, photodetectors, dynamic thin-film pressure sensors, and magnetoresistors. Recent measurements suggest that 3D Cd3As2 is actually a zero band-gap Dirac semimetal in which electrons behave relativistically as in graphene.[28] | ||||
II-V | 2 | Zinc phosphide | Zn3P2 | 1.5[29] | direct | आमतौर पर पी-प्रकार. | |||
II-V | 2 | Zinc diphosphide | ZnP2 | 2.1[30] | |||||
II-V | 2 | Zinc arsenide | Zn3As2 | 1.0[31] | सबसे कम प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष बैंडगैप 30 meV या एक दूसरे के भीतर हैं।[31] | ||||
II-V | 2 | Zinc antimonide | Zn3Sb2 | इन्फ्रारेड डिटेक्टरों और थर्मल इमेजर्स, ट्रांजिस्टर और मैग्नेटोरेसिस्टर्स में उपयोग किया जाता है। | |||||
Oxide | 2 | Titanium dioxide, anatase | TiO2 | 3.20[32] | indirect | फोटोकैटलिटिक, एन-प्रकार | |||
Oxide | 2 | Titanium dioxide, rutile | TiO2 | 3.0[32] | direct | फोटोकैटलिटिक, एन-प्रकार | |||
Oxide | 2 | Titanium dioxide, brookite | TiO2 | 3.26[32] | [33] | ||||
Oxide | 2 | Copper(I) oxide | Cu2O | 2.17[34] | सबसे अधिक अध्ययन किए गए अर्धचालकों में से एक। कई अनुप्रयोगों और प्रभावों को पहली बार इसके साथ प्रदर्शित किया गया। सिलिकॉन से पहले, रेक्टिफायर डायोड में उपयोग किया जाता था। | ||||
Oxide | 2 | Copper(II) oxide | CuO | 1.2 | एन-प्रकार अर्धचालक[35] | ||||
Oxide | 2 | Uranium dioxide | UO2 | 1.3 | High Seebeck coefficient, resistant to high temperatures, promising thermoelectric and thermophotovoltaic applications. Formerly used in URDOX resistors, conducting at high temperature. Resistant to radiation damage. | ||||
Oxide | 2 | Tin dioxide | SnO2 | 3.7 | ऑक्सीजन की कमी वाला एन-प्रकार अर्धचालक। गैस सेंसर में उपयोग किया जाता है। | ||||
Oxide | 3 | Barium titanate | BaTiO3 | 3 | Ferroelectric, piezoelectric. Used in some uncooled thermal imagers. Used in nonlinear optics. | ||||
Oxide | 3 | Strontium titanate | SrTiO3 | 3.3 | Ferroelectric, piezoelectric. Used in varistors. Conductive when niobium-doped. | ||||
Oxide | 3 | Lithium niobate | LiNbO3 | 4 | Ferroelectric, piezoelectric, shows Pockels effect. Wide uses in electrooptics and photonics. | ||||
V-VI | 2 | monoclinic Vanadium(IV) oxide | VO2 | 0.7[36] | optical | 67°C से नीचे स्थिर | |||
Layered | 2 | Lead(II) iodide | PbI2 | 2.4[37] | PbI2 अपने थोक रूप में 2.4 eV के बैंडगैप के साथ एक स्तरित प्रत्यक्ष बैंडगैप अर्धचालक है, जबकि इसके 2D मोनोलेयर में ~2.5 eV का अप्रत्यक्ष बैंडगैप है, जिसमें 1-3 eV के बीच बैंडगैप को ट्यून करने की संभावनाएं हैं। | ||||
Layered | 2 | Molybdenum disulfide | MoS2 | 1.23 eV (2H)[38] | indirect | ||||
Layered | 2 | Gallium selenide | GaSe | 2.1 | indirect | फोटोकंडक्टर. अरेखीय प्रकाशिकी में उपयोग। 2D-सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। वायु संवेदनशील[39][40][41] | |||
Layered | 2 | Indium selenide | InSe | 1.26-2.35 eV[41] | direct (indirect in 2D) | वायु संवेदनशील. कुछ- और मोनो-लेयर रूप में उच्च विद्युत गतिशीलता[39][40][41] | |||
Layered | 2 | Tin sulfide | SnS | >1.5 eV | direct | ||||
Layered | 2 | Bismuth sulfide | Bi2S3 | 1.3[10] | |||||
Magnetic, diluted (DMS)[42] | 3 | Gallium manganese arsenide | GaMnAs | ||||||
Magnetic, diluted (DMS) | 3 | Lead manganese telluride | PbMnTe | ||||||
Magnetic | 4 | Lanthanum calcium manganate | La0.7Ca0.3MnO3 | विशाल चुंबकत्व | |||||
Magnetic | 2 | Iron(II) oxide | FeO | 2.2 [43] | antiferromagnetic Band gap for iron oxide nanoparticles was found to be 2.2 eV and on doping the band gap found to be increased up to 2.5 eV | ||||
Magnetic | 2 | Nickel(II) oxide | NiO | 3.6–4.0 | direct[44][45] | प्रति-लौहचुंबकीय | |||
Magnetic | 2 | Europium(II) oxide | EuO | लौह-चुंबकीय | |||||
Magnetic | 2 | Europium(II) sulfide | EuS | लौह-चुंबकीय | |||||
Magnetic | 2 | Chromium(III) bromide | CrBr3 | ||||||
other | 3 | Copper indium selenide, CIS | CuInSe2 | 1 | direct | ||||
other | 3 | Silver gallium sulfide | AgGaS2 | अरैखिक ऑप्टिकल गुण | |||||
other | 3 | Zinc silicon phosphide | ZnSiP2 | 2.0[22] | |||||
other | 2 | Arsenic trisulfide Orpiment | As2S3 | 2.7[46] | direct | क्रिस्टलीय और कांच जैसी अवस्था में अर्धचालक | |||
other | 2 | Arsenic sulfide Realgar | As4S4 | क्रिस्टलीय और कांच जैसी अवस्था में अर्धचालक | |||||
other | 2 | Platinum silicide | PtSi | 1-5 µm के लिए इन्फ्रारेड डिटेक्टरों में उपयोग किया जाता है। अवरक्त खगोल विज्ञान में उपयोग किया जाता है। उच्च स्थिरता, कम बहाव, माप के लिए उपयोग किया जाता है। कम क्वांटम दक्षता। | |||||
other | 2 | Bismuth(III) iodide | BiI3 | ||||||
other | 2 | Mercury(II) iodide | HgI2 | कमरे के तापमान पर काम करने वाले कुछ गामा-रे और एक्स-रे डिटेक्टरों और इमेजिंग सिस्टम में उपयोग किया जाता है। | |||||
other | 2 | Thallium(I) bromide | TlBr | 2.68[47] | कमरे के तापमान पर काम करने वाले कुछ गामा-रे और एक्स-रे डिटेक्टरों और इमेजिंग सिस्टम में उपयोग किया जाता है। वास्तविक समय एक्स-रे छवि सेंसर के रूप में उपयोग किया जाता है। | ||||
other | 2 | Silver sulfide | Ag2S | 0.9[48] | |||||
other | 2 | Iron disulfide | FeS2 | 0.95[49] | Mineral pyrite. Used in later cat's whisker detectors, investigated for solar cells. | ||||
other | 4 | Copper zinc tin sulfide, CZTS | Cu2ZnSnS4 | 1.49 | direct | Cu2ZnSnS4 is derived from CIGS, replacing the Indium/Gallium with earth abundant Zinc/Tin. | |||
other | 4 | Copper zinc antimony sulfide, CZAS | Cu1.18Zn0.40Sb1.90S7.2 | 2.2[50] | direct | Copper zinc antimony sulfide is derived from copper antimony sulfide (CAS), a famatinite class of compound. | |||
other | 3 | Copper tin sulfide, CTS | Cu2SnS3 | 0.91[22] | direct | Cu2SnS3 is p-type semiconductor and it can be used in thin film solar cell application. |
अर्धचालक मिश्रधातु प्रणालियों की तालिका
निम्नलिखित अर्धचालक प्रणालियों को कुछ हद तक समायोजित किया जा सकता है, और ये किसी एक सामग्री का नहीं बल्कि सामग्रियों के एक वर्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं।
समूह | Elem. | सामग्री वर्ग | Formula | data-sort-type=number | Band gap (eV) | Gap type | विवरण | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Lower | Upper | ||||||
IV-VI | 3 | लेड टिन टेलुराइड | Pb1−xSnxTe | 0 | 0.29 | Used in infrared detectors and for thermal imaging | |
IV | 2 | सिलिकॉन जर्मेनियम | Si1−xGex | 0.67 | 1.11[10] | अप्रत्यक्ष | adjustable band gap, allows construction of heterojunction structures. Certain thicknesses of superlattices have direct band gap.[51] |
IV | 2 | सिलिकॉन-टिन | Si1−xSnx | 1.0 | 1.11 | अप्रत्यक्ष | Adjustable band gap.[52] |
III-V | 3 | एल्यूमिनियम गैलियम आर्सेनाइड | AlxGa1−xAs | 1.42 | 2.16[10] | प्रत्यक्ष/अप्रत्यक्ष | direct band gap for x<0.4 (corresponding to 1.42–1.95 eV); can be lattice-matched to GaAs substrate over entire composition range; tends to oxidize; n-doping with Si, Se, Te; p-doping with Zn, C, Be, Mg.[3] Can be used for infrared laser diodes. Used as a barrier layer in GaAs devices to confine electrons to GaAs (see e.g. QWIP). AlGaAs with composition close to AlAs is almost transparent to sunlight. Used in GaAs/AlGaAs solar cells. |
III-V | 3 | इंडियम गैलियम आर्सेनाइड | InxGa1−xAs | 0.36 | 1.43 | प्रत्यक्ष | Well-developed material. Can be lattice matched to InP substrates. Use in infrared technology and thermophotovoltaics. Indium content determines charge carrier density. For x=0.015, InGaAs perfectly lattice-matches germanium; can be used in multijunction photovoltaic cells. Used in infrared sensors, avalanche photodiodes, laser diodes, optical fiber communication detectors, and short-wavelength infrared cameras. |
III-V | 3 | इंडियम गैलियम फॉस्फाइड | InxGa1−xP | 1.35 | 2.26 | प्रत्यक्ष/अप्रत्यक्ष | used for HEMT and HBT structures and high-efficiency multijunction solar cells for e.g. satellites. Ga0.5In0.5P is almost lattice-matched to GaAs, with AlGaIn used for quantum wells for red lasers. |
III-V | 3 | एल्यूमिनियम इंडियम आर्सेनाइड | AlxIn1−xAs | 0.36 | 2.16 | प्रत्यक्ष/अप्रत्यक्ष | Buffer layer in metamorphic HEMT transistors, adjusting lattice constant between GaAs substrate and GaInAs channel. Can form layered heterostructures acting as quantum wells, in e.g. quantum cascade lasers. |
III-V | 3 | एल्यूमिनियम इंडियम एंटीमोनाइड | AlxIn1−xSb | ||||
III-V | 3 | गैलियम आर्सेनाइड नाइट्राइड | GaAsN | ||||
III-V | 3 | गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड | GaAsP | 1.43 | 2.26 | प्रत्यक्ष/अप्रत्यक्ष | लाल, नारंगी और पीले एलईडी में उपयोग किया जाता है। अक्सर GaP पर उगाया जाता है। नाइट्रोजन के साथ डोप किया जा सकता है। |
III-V | 3 | गैलियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड | GaAsSb | 0.7 | 1.42[10] | प्रत्यक्ष | |
III-V | 3 | एल्यूमिनियम गैलियम नाइट्राइड | AlGaN | 3.44 | 6.28 | प्रत्यक्ष | Used in blue laser diodes, ultraviolet LEDs (down to 250 nm), and AlGaN/GaN HEMTs. Can be grown on sapphire. Used in heterojunctions with AlN and GaN. |
III-V | 3 | एल्यूमिनियम गैलियम फॉस्फाइड | AlGaP | 2.26 | 2.45 | अप्रत्यक्ष | कुछ हरे एलईडी में उपयोग किया जाता है। |
III-V | 3 | इंडियम गैलियम नाइट्राइड | InGaN | 2 | 3.4 | प्रत्यक्ष | InxGa1–xN, x आमतौर पर 0.02–0.3 के बीच (निकट-यूवी के लिए 0.02, 390 एनएम के लिए 0.1, 420 एनएम के लिए 0.2, 440 एनएम के लिए 0.3)। नीलमणि, SiC वेफर्स या सिलिकॉन पर एपिटैक्सियल रूप से उगाया जा सकता है। आधुनिक नीले और हरे एलईडी में उपयोग किए जाने वाले InGaN क्वांटम कुएं हरे से पराबैंगनी तक प्रभावी उत्सर्जक हैं। विकिरण क्षति के प्रति असंवेदनशील, उपग्रह सौर कोशिकाओं में संभावित उपयोग। दोषों के प्रति असंवेदनशील, जाली बेमेल क्षति के प्रति सहनशील। उच्च ताप क्षमता. |
III-V | 3 | इंडियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड | InAsSb | ||||
III-V | 3 | इंडियम गैलियम एंटीमोनाइड | InGaSb | ||||
III-V | 4 | एल्यूमिनियम गैलियम इंडियम फॉस्फाइड | AlGaInP | प्रत्यक्ष/अप्रत्यक्ष | InAlGaP, InGaAlP, AlInGaP भी; GaAs सबस्ट्रेट्स से मेल खाने वाले जाली के लिए इन मोल अंश लगभग 0.48 पर तय किया गया है, Al/Ga अनुपात को लगभग 1.9 और 2.35 eV के बीच बैंड अंतराल प्राप्त करने के लिए समायोजित किया गया है; Al/Ga/In अनुपात के आधार पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष बैंड अंतराल; 560-650 एनएम के बीच तरंग दैर्ध्य के लिए उपयोग किया जाता है; जमाव के दौरान क्रमबद्ध चरणों का निर्माण होता है, जिसे रोका जाना चाहिए[3] | ||
III-V | 4 | एल्यूमिनियम गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड | AlGaAsP | ||||
III-V | 4 | इंडियम गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड | InGaAsP | ||||
III-V | 4 | इंडियम गैलियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड | InGaAsSb | थर्मोफोटोवोल्टिक्स में उपयोग करें। | |||
III-V | 4 | इंडियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड फॉस्फाइड | InAsSbP | थर्मोफोटोवोल्टिक्स में उपयोग करें। | |||
III-V | 4 | एल्यूमिनियम इंडियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड | AlInAsP | ||||
III-V | 4 | एल्यूमिनियम गैलियम आर्सेनाइड नाइट्राइड | AlGaAsN | ||||
III-V | 4 | इंडियम गैलियम आर्सेनाइड नाइट्राइड | InGaAsN | ||||
III-V | 4 | इंडियम एल्यूमीनियम आर्सेनाइड नाइट्राइड | InAlAsN | ||||
III-V | 4 | गैलियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड नाइट्राइड | GaAsSbN | ||||
III-V | 5 | गैलियम इंडियम नाइट्राइड आर्सेनाइड एंटीमोनाइड | GaInNAsSb | ||||
III-V | 5 | गैलियम इंडियम आर्सेनाइड एंटीमोनाइड फॉस्फाइड | GaInAsSbP | InAs, GaSb और अन्य सबस्ट्रेट्स पर उगाया जा सकता है। अलग-अलग संरचना से जाली का मिलान किया जा सकता है। संभवतः मध्य-अवरक्त एल ई डी के लिए प्रयोग करने योग्य। | |||
II-VI | 3 | Cadmium zinc telluride, CZT | CdZnTe | 1.4 | 2.2 | direct | Efficient solid-state x-ray and gamma-ray detector, can operate at room temperature. High electro-optic coefficient. Used in solar cells. Can be used to generate and detect terahertz radiation. Can be used as a substrate for epitaxial growth of HgCdTe. |
II-VI | 3 | मरकरी कैडमियम टेलुराइड | HgCdTe | 0 | 1.5 | Known as "MerCad". Extensive use in sensitive cooled infrared imaging sensors, infrared astronomy, and infrared detectors. Alloy of mercury telluride (a semimetal, zero band gap) and CdTe. High electron mobility. The only common material capable of operating in both 3–5 µm and 12–15 µm atmospheric windows. Can be grown on CdZnTe. | |
II-VI | 3 | मरकरी जिंक टेलुराइड | HgZnTe | 0 | 2.25 | इन्फ्रारेड डिटेक्टरों, इन्फ्रारेड इमेजिंग सेंसर और इन्फ्रारेड खगोल विज्ञान में उपयोग किया जाता है। HgCdTe की तुलना में बेहतर यांत्रिक और थर्मल गुण लेकिन संरचना को नियंत्रित करना अधिक कठिन है। जटिल हेटरोस्ट्रक्चर बनाना अधिक कठिन है। | |
II-VI | 3 | मरकरी जिंक सेलेनाइड | HgZnSe | ||||
II-V | 4 | जिंक कैडमियम फॉस्फाइड आर्सेनाइड | (Zn1−xCdx)3(P1−yAsy)2[53] | 0[28] | 1.5[54] | ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स (फोटोवोल्टिक्स सहित), इलेक्ट्रॉनिक्स और थर्मोइलेक्ट्रिक्स में विभिन्न अनुप्रयोग।[55] | |
other | 4 | कॉपर इंडियम गैलियम सेलेनाइड, सीआईजीएस | Cu(In,Ga)Se2 | 1 | 1.7 | प्रत्यक्ष | CuInxGa1–xSe2. Polycrystalline. Used in thin film solar cells. |
यह भी देखें
- heterojunction
- कार्बनिक अर्धचालक
- सेमीकंडक्टर लक्षण वर्णन तकनीक
संदर्भ
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