锗硅固溶体是由锗和硅两种元素形成的溶解度无限的替位固溶体。又称锗硅合金。分为无定形、结晶型和超晶格3种。
锗硅固溶体
由锗和硅两种元素形成的溶解度无限的替位固溶体。又称锗硅合金。分为无定形、结晶型和超晶格3种。
无定形锗硅固溶体主要用作太阳电池,其转换效率已达14.4%(理论值为20%)。结晶形锗硅固溶体分为单晶和多晶,主要用作温差电材料、红外和核辐射探测器材料。用作温差电材料的锗硅固溶体是一种高温材料,热端温度可达1000~1100℃,具有效率高(可达10%)、强度大、热稳定性好、抗辐射、重量轻等优点,常用于航天系统的温差发电器。超晶格是一种新型材料。它是由两种不同半导体薄层交替排列组成的周期列阵,通过在晶体衬底上一层叠一层地生长出两种不同半导体材料薄膜获得。可用作半导体光电子材料,如制作弹道晶体管和高电子迁移率晶体管、光电导探测器、集成光电子器件等。
无定形锗硅固溶体的光学特性
1.通过改变溅射靶上锗硅面积比可改变合金膜的光学带隙;合金膜的光学带隙与其中锗含量x有线性关系,可以认为合金膜的光学带隙为两组元光学带隙的平均值。
2.光学带隙随锗含量的增加而单调下降的事实表明,在各种配比下合金膜中的锗和硅均是以四配位形式结合的。
3.由XPS和AES谱侧量膜中锗和硅的相对含量证明锗的溅射速率是硅的1.5倍。
4.由低能光吸收特性估计出合金膜的隙态密度比纯无定形硅氢合金要高。