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锑化镓基片（GaSb）是一种重要的 Ⅲ-Ⅴ 族化合物半导体材料，以下将从其性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍：
- 基本性质
- 物理性质：晶体结构属于闪锌矿型，面心立方晶系，晶格常数为 6.0959Å。密度约为 5.61g/cm³，熔点高达 710°C，热导率约为 32W/(m・K)，热膨胀系数为 6.86×10⁻⁶/°C2。
- 电学性质：电子迁移率高达 5000cm²/V・s，空穴迁移率也有 1000cm²/V・s，未掺杂的 GaSb 单晶通常表现为 p 型导电特性，禁带宽度为 0.69eV（300K 时）2。
- 光学性质：在红外波段具有较高的光吸收系数，能够有效吸收红外光，其折射率在中红外范围内大约为 3.3 至 3.8，并且可以在中红外波段发射光，发光波长范围广泛2。
- 制备方法
- 液封直拉法（LEC）：将原料放入坩埚中，用液封剂覆盖，在高温下使原料熔化，然后通过籽晶旋转和提拉，在熔体中生长出锑化镓单晶。该方法可以有效地控制晶体的生长方向和杂质含量，生长出的单晶质量较高4。
- 垂直布里奇曼法（VB）：把按一定比例混合的镓和锑原料放入石英舟中，置于垂直布里奇曼炉内，在高温下使原料熔化，然后通过缓慢移动石英舟，使熔体在特定温度梯度下定向凝固，从而生长出锑化镓单晶4。
- 分子束外延法（MBE）：在高真空条件下，将镓和锑的分子或原子束蒸发后直接沉积在衬底上，逐层生长出锑化镓晶体。这种方法能够实现原子级别的层厚控制和杂质掺杂，可生长出高质量、具有精确控制要求的超薄膜和量子结构。
- 化学气相沉积法（CVD）：通过引入含有镓和锑元素的气体到反应室中，并在衬底表面诱发化学反应，使锑化镓沉积形成薄膜或晶体。该方法适合生长具有特定微结构的复杂材料体系，可用于制备大面积均匀的锑化镓薄膜。
- 应用领域
- 红外探测：由于其在红外波段有良好的光吸收和响应特性，可用于制造高灵敏度的红外探测器，广泛应用于军事侦察、夜视系统、环境监测、医疗成像等领域。
- 光电子器件：凭借高电子迁移率和良好的光学性质，可用于制作高速光电子集成电路、激光二极管等器件，能够在电子和光信号之间进行高速、高效的转换，支持高数据速率传输，应用于高速光纤通信、光计算、光存储等前沿技术领域。
- 太阳能电池：GaSb 太阳能电池具有较高的量子效率和转换效率，尤其在低光照条件下性能优异，还可用于多结太阳能电池的设计，进一步提高整体转换效率，适用于太空航天、远程通信基站、便携式电源和可再生能源领域。
- 高速电子器件：利用其高电子迁移率的特点，可以制造高速场效应晶体管、高频放大器等高速电子器件，满足现代通信系统对高速度、高性能器件的需求。
砷化铟基片 InAs 氟化镁晶体 MgF2 InAs单晶衬底—用于外延生长AlGaSb超晶格结构材料
