Magnesiumsilizid, Mg2Si

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Magnesiumsilizid, Mg2Si

Mg2Si ist die einzige stabile Verbindung des binären Mg Si-Systems. Es hat die Eigenschaften eines hohen Schmelzpunktes, einer hohen Härte und eines hohen Elastizitätsmoduls. Es ist ein n-Halbleitermaterial mit schmaler Bandlücke. Es hat wichtige Anwendungsperspektiven in optoelektronischen Bauelementen, elektronischen Bauelementen, Energiegeräten, Lasern, Halbleiterherstellung, Kommunikation mit konstanter Temperaturregelung und anderen Bereichen.


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Chinesischer Name Magnesiumsilizid
Englischer Name: Magnesiumsilicium
Auch als Metallbasis bekannt
Chemische Formel mg Ψ Si
Das Molekulargewicht beträgt 76,71 CAS
Zugangsnummer 22831-39-6
Schmelzpunkt 1102 ℃
Unlöslich in Wasser und dichter als Wasser
Dichte: 1,94 g / cm
Anwendung: Mg2Si ist die einzige stabile Verbindung des binären Mg Si-Systems. Es hat die Eigenschaften eines hohen Schmelzpunktes, einer hohen Härte und eines hohen Elastizitätsmoduls. Es ist ein n-Halbleitermaterial mit schmaler Bandlücke. Es hat wichtige Anwendungsperspektiven in optoelektronischen Bauelementen, elektronischen Bauelementen, Energiegeräten, Lasern, Halbleiterherstellung, Kommunikation mit konstanter Temperaturregelung und anderen Bereichen.
Magnesiumsilizid (Mg2Si) ist ein indirekter Halbleiter mit schmaler Bandlücke. Derzeit basiert die Mikroelektronikindustrie hauptsächlich auf Si-Materialien. Der Prozess des Aufwachsens eines Mg2Si-Dünnfilms auf einem Si-Substrat ist mit dem Si-Prozess kompatibel. Daher hat die Mg2Si / Si-Heteroübergangsstruktur einen großen Forschungswert. In dieser Arbeit wurden umweltfreundliche Mg2Si-Dünnfilme durch Magnetron-Sputtern auf Si-Substrat und isolierendem Substrat hergestellt. Der Einfluss des Sputterns der mg-Filmdicke auf die Qualität von Mg2Si-Dünnfilmen wurde untersucht. Auf dieser Basis wurde die Herstellungstechnologie von Mg2Si-basierten Heteroübergangs-LED-Bauelementen untersucht und die elektrischen und optischen Eigenschaften von Mg2Si-Dünnfilmen untersucht. Zuerst wurden Mg-Filme durch Magnetron-Sputtern bei Raumtemperatur auf Si-Substraten abgeschieden, Si-Filme und Mg-Filme wurden auf Isolierglassubstraten abgeschieden, und dann wurden Mg2Si-Filme durch Wärmebehandlung im Niedervakuum (10-1pa-10-2pa) hergestellt. Die Ergebnisse von XRD und SEM zeigen, dass der einphasige Mg2Si-Dünnfilm durch 4-stündiges Tempern bei 400 ° C hergestellt wird und der hergestellte Mg2Si-Dünnfilm dichte, gleichmäßige und kontinuierliche Körner, eine glatte Oberfläche und eine gute Kristallinität aufweist. Zweitens wurde der Einfluss der Dicke des Mg-Films auf das Wachstum des Mg2Si-Halbleiterfilms und die Beziehung zwischen der Dicke des Mg-Films und der Dicke des Mg2Si-Films nach dem Tempern untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Dicke des Mg-Films von 2,52 um und 2,72 um eine gute Kristallinität und Ebenheit zeigt. Die Dicke des Mg2Si-Films nimmt mit der Zunahme der Mg-Dicke zu, die etwa das 0,9-1,1-fache der Dicke von Mg beträgt. Diese Studie wird eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Geräten spielen, die auf Mg2Si-Dünnfilmen basieren. Schließlich wird die Herstellung von lichtemittierenden Heteroübergangsvorrichtungen auf Mg2Si-Basis untersucht. Mg2Si / Si- und Si / Mg2Si / Si-Heteroübergangs-LED-Bauelemente werden auf einem Si-Substrat hergestellt.

Die elektrischen und optischen Eigenschaften von Mg2Si / Si- und Si / Mg2Si / Si-Heterostrukturen werden mit Hilfe eines Vier-Probetestsystems, eines Halbleiterkennlinienanalysators und eines stationären / transienten Fluoreszenzspektrometers untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass: der spezifische Widerstand und der Schichtwiderstand von Mg2Si-Dünnfilmen mit zunehmender Mg2Si-Dicke abnehmen; Mg2Si / Si- und Si / Mg2Si / Si-Heterostrukturen zeigen gute unidirektionale Leitungseigenschaften, und die Einschaltspannung der Si / Mg2Si / Si-Doppelheterostrukturstruktur beträgt etwa 3 V; Die Photolumineszenzintensität der Mg2Si / n-Si-Heteroübergangsvorrichtung ist am höchsten, wenn die Wellenlänge 1346 nm beträgt. Wenn die Wellenlänge 1346 nm beträgt, ist die Photolumineszenzintensität von Mg2Si-Dünnfilmen, die auf isolierenden Substraten hergestellt wurden, am höchsten; Im Vergleich zur Photolumineszenz von Mg2Si-Dünnfilmen, die auf verschiedenen Substraten hergestellt wurden, weisen die Mg2Si-Filme, die auf hochreinem Quarzsubstrat hergestellt wurden, eine bessere Lumineszenzleistung und monochromatische Infrarotlumineszenzeigenschaften auf.


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