Siliciure de magnésium, Mg2Si

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Siliciure de magnésium, Mg2Si

Mg2Si est le seul composé stable du système binaire Mg Si. Il a les caractéristiques d'un point de fusion élevé, d'une dureté élevée et d'un module d'élasticité élevé. Il s'agit d'un matériau semi-conducteur de type n à bande interdite étroite. Il a des perspectives d'application importantes dans les dispositifs optoélectroniques, les dispositifs électroniques, les dispositifs à énergie, le laser, la fabrication de semi-conducteurs, la communication de contrôle de température constante et d'autres domaines.


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Nom chinois siliciure de magnésium
Nom anglais: silicium de magnésium
Aussi connu sous le nom de base de métaux
Formule chimique mg Ψ Si
Le poids moléculaire est de 76,71 CAS
Numéro d'accès 22831-39-6
Point de fusion 1102 ℃
Insoluble dans l'eau et plus dense que l'eau
Densité: 1,94 g / cm
Application: Mg2Si est le seul composé stable du système binaire Mg Si. Il a les caractéristiques d'un point de fusion élevé, d'une dureté élevée et d'un module d'élasticité élevé. Il s'agit d'un matériau semi-conducteur de type n à bande interdite étroite. Il a des perspectives d'application importantes dans les dispositifs optoélectroniques, les dispositifs électroniques, les dispositifs à énergie, le laser, la fabrication de semi-conducteurs, la communication de contrôle de température constante et d'autres domaines.
Le siliciure de magnésium (Mg2Si) est un semi-conducteur indirect à bande interdite étroite. Actuellement, l'industrie de la microélectronique est principalement basée sur des matériaux en Si. Le processus de croissance d'un film mince de Mg2Si sur un substrat en Si est compatible avec le processus Si. Par conséquent, la structure d'hétérojonction Mg2Si / Si a une grande valeur de recherche. Dans cet article, des films minces Mg2Si respectueux de l'environnement ont été préparés sur un substrat en Si et un substrat isolant par pulvérisation magnétron. L'effet de la pulvérisation d'une épaisseur de film en mg sur la qualité des films minces de Mg2Si a été étudié. Sur cette base, la technologie de préparation des dispositifs LED à hétérojonction à base de Mg2Si a été étudiée, et les propriétés électriques et optiques des couches minces de Mg2Si ont été étudiées. Tout d'abord, des films de Mg ont été déposés sur des substrats de Si par pulvérisation magnétron à température ambiante, des films de Si et des films de Mg ont été déposés sur des substrats en verre isolant, puis des films de Mg2Si ont été préparés par traitement thermique sous vide faible (10-1pa-10-2pa). Les résultats de XRD et SEM montrent que le film mince de Mg2Si monophasé est préparé par recuit à 400 ℃ pendant 4h, et le film mince de Mg2Si préparé a des grains denses, uniformes et continus, une surface lisse et une bonne cristallinité. Deuxièmement, l'effet de l'épaisseur du film Mg sur la croissance du film semi-conducteur Mg2Si et la relation entre l'épaisseur du film Mg et l'épaisseur du film Mg2Si après recuit ont été étudiés. Les résultats montrent que lorsque l'épaisseur du film de Mg est de 2,52 μm et 2,72 μm, il présente une bonne cristallinité et planéité. L'épaisseur du film de Mg2Si augmente avec l'augmentation de l'épaisseur de Mg, qui est environ 0,9 à 1,1 fois celle de Mg. Cette étude jouera un rôle important dans l'orientation de la conception de dispositifs basés sur des couches minces de Mg2Si. Enfin, la fabrication de dispositifs électroluminescents à hétérojonction à base de Mg2Si est étudiée. Les dispositifs LED à hétérojonction Mg2Si / Si et Si / Mg2Si / Si sont fabriqués sur un substrat en Si.

Les propriétés électriques et optiques des hétérostructures Mg2Si / Si et Si / Mg2Si / Si sont étudiées au moyen de quatre systèmes probetest, un analyseur de caractéristiques de semi-conducteur et un spectromètre à fluorescence stationnaire / transitoire. Les résultats montrent que: la résistivité et la résistance de feuille des couches minces de Mg2Si diminuent avec l'augmentation de l'épaisseur de Mg2Si; Les hétérostructures Mg2Si / Si et Si / Mg2Si / Si présentent de bonnes caractéristiques de conduction unidirectionnelle, et la tension à l'état passant de la structure à double hétérostructure Si / Mg2Si / Si est d'environ 3 V; l'intensité de photoluminescence du dispositif à hétérojonction Mg2Si / n-Si est la plus élevée lorsque la longueur d'onde est de 1346 nm. Lorsque la longueur d'onde est de 1346 nm, l'intensité de photoluminescence des films minces de Mg2Si préparés sur des substrats isolants est la plus élevée; par rapport à la photoluminescence des films minces de Mg2Si préparés sur différents substrats, les films de Mg2Si préparés sur un substrat de quartz de haute pureté ont de meilleures performances de luminescence et des caractéristiques de luminescence infrarouge monochromatique.


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