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【洞察】铟砷锑是性能优良半导体材料 未来市场发展潜力大

新思界网 2022-07-29 10:07 发文

铟砷锑制备通常是采用熔体外延法,在砷化铟(InAs)衬底上外延生长铟砷锑厚膜单晶,铟砷锑外延层厚度可达100μm,与衬底之间晶格失配率降至最低,外延层位错密度大幅下降,晶体质量得到大幅提升。

铟砷锑(InAsSb),是III族元素铟(In)与V族元素砷(As)、锑(Sb)化合形成的三元化合物半导体材料,属于窄带隙半导体。根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年铟砷锑(InAsSb)行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,铟砷锑是目前已发现的禁带宽度最小的III-V族化合物半导体,且禁带宽度可调节,并具有结构稳定、载流子迁移率高、介电常数小、自扩散系数小等特点,是第四代半导体材料,适用于红外探测器、传感器等制造领域。

铟砷锑可以单独作为半导体材料使用,也可以与其他III-V族半导体材料交替生长纳米薄层制备二类超晶格材料,InAs/InAsSb(砷化铟/铟砷锑)超晶格是代表性产品,是第三代红外探测器的最佳敏感材料之一。InAs/InAsSb超晶格的禁带宽度由锑(Sb)决定,其工作波段覆盖短波红外到甚长波红外(2-30μm),与另一代表性二类超晶格InAs/GaSb(砷化铟/锑化镓)超晶格相同,但与后者相比,InAs/InAsSb超晶格的少子寿命更长,拥有巨大发展潜力。

铟砷锑制备通常是采用熔体外延法,在砷化铟(InAs)衬底上外延生长铟砷锑厚膜单晶,铟砷锑外延层厚度可达100μm,与衬底之间晶格失配率降至最低,外延层位错密度大幅下降,晶体质量得到大幅提升。利用此方法制备的铟砷锑用作敏感材料,制造而成的非制冷型铟砷锑红外探测器,响应速度明显提升,并具有波长覆盖范围宽、禁带宽度可调节、探测效率高的优点,是一种高性能非制冷型红外探测器。

新思界行业分析人士表示,铟砷锑探测器在室温条件下拥有优良的探测效率,且响应速度高于碲镉汞(HgCdTe)探测器,并能够制造小型化探测器产品,因此其发展受到多个国家的关注。铟砷锑除了可以制造红外探测器以外,还可以制造传感器、光谱仪、温度测量仪、激光器、激光功率能量计、工业监控等产品,下游应用领域涉及仪器仪表、光伏发电、工业设备、安防监控、环境保护等方面。

我国环保要求日益严格,铟砷锑探测器不含汞(Hg)等易挥发有毒元素,安全性更高,且响应速度快、检测灵敏度高,可以快速测定氨气(NH3)、臭氧(O3)等多种气体成分,能够在线检测污染气体,在大气污染防控领域具有重要作用。此外,铟砷锑探测器还可以对液体、固体进行分析,因此也可以应用在水污染防控领域。由此来看,未来我国铟砷锑行业发展前景良好。

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