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硅化鎂,Mg2Si 

發布時間:2016/05/13
硅化鎂,Mg2Si


微信圖片_20200818100435.jpg








硅化二鎂_600.png

分線界-相關數據.jpg

中文名 硅化鎂 

英文名 MAGNESIUM SILICIDE

     METALS BASIS

化學式 Mg?Si

分子量 76.71 CAS

登錄號 22831-39-6

     1102 

水溶性 Insoluble in water and denser than water

     1.94g/cm3

      : 硅化鎂(Mg2Si)MgSi二元體系的唯一穩定化合物,它具有高熔點、高硬度、高彈性模量的特性,

是一種窄帶隙n型半導體材料,在光電子器件、電子器件、能源器件、激光、半導體制造、恒溫控制通訊等領域

有重要應用前景。

 半導體材料硅化鎂(Mg2Si)是一種窄帶隙間接半導體材料。目前,微電子行業主要基于Si材料進行應用,Si襯底上生長

Mg2Si薄膜的工藝,可以很好地與Si工藝兼容,因此Mg2Si/Si異質結結構具有重大的研究價值。本文采用磁控濺射方法分別

Si襯底、絕緣襯底上制備環境友好型Mg2Si薄膜,研究濺射Mg膜厚度對Mg2Si薄膜質量的影響,在此基礎上圍繞Mg2Si

基異質結LED器件制備工藝進行研究,并對Mg2Si薄膜的電學、光學性質進行研究。首先,在室溫下采用磁控濺射方法,Si

襯底上沉積Mg,絕緣玻璃襯底上沉積Si膜和Mg,然后在低真空(10-1Pa-10-2Pa)氛圍下進行熱處理制備Mg2Si薄膜。

XRD、SEM結果表明,400℃下退火4h,制備出單一相的Mg2Si薄膜,且制備的Mg2Si薄膜晶粒致密、均勻和連續,表面平整,

結晶度良好。其次,研究了Mg膜厚度對Mg2Si半導體薄膜生長的影響及Mg膜厚度與退火后生成的Mg2Si薄膜厚度之間的關系。

結果表明,Mg膜厚度在2.52μm、2.72μm,表現出了良好的結晶度和平整度,Mg2Si薄膜的厚度隨Mg厚度的增加而增加,約為

Mg厚度的0.9-1.1倍。該研究將對以Mg2Si薄膜為基設計器件起重要指導作用。最后,研究了Mg2Si基異質結發光器件的制備,

Si襯底上制備了Mg2Si/Si、Si/Mg2Si/Si異質結LED器件,采用四探針測試系統、半導體特性分析儀、穩態/瞬態熒光光譜儀等

設備對Mg2Si/Si、Si/Mg2Si/Si異質結進行電學、光學性質研究。結果表明:Mg2Si薄膜的電阻率和方塊電阻隨著Mg2Si厚度的

增加而減小;Mg2Si/Si、Si/Mg2Si/Si異質結表現出了較好的單向導通特性,Si/Mg2Si/Si雙異質結結構的導通電壓比較大,約為3 V;

Mg2Si/n-Si異質結器件在波長為1346 nm,光致發光強度最大。在絕緣襯底上制備的Mg2Si薄膜,在波長為1346 nm,光致發光強度最大;

對比不同襯底上制備Mg2Si薄膜的光致發光,在高純石英襯底制備的Mg2Si薄膜發光性能更好,且具有紅外單色發光特性。


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