E6 Semiconductores Compuestos y Aleaciones (III-V)

Tópico

La composición de esta aleación semiconductora III-V, la proporción entre los distintos elementos del grupo III y del grupo V que la componen, determina, según la ley de Vegard, el parámetro de red de esta misma aleación semiconductora: esta ley de Vegard interpola, de manera lineal entre el parámetro de red de cada uno de los compuestos binarios extremos que forman esta aleación semiconductora, el parámetro de red resultante según la proporción exacta de cada uno de esos compuestos binarios extremos dentro de esta composición de la aleación. Que esta composición de la aleación se acerque más a uno de esos compuestos binarios extremos hace que este parámetro de red, según esta misma ley de Vegard, se acerque en consecuencia más al parámetro de red propio de ese compuesto binario extremo.

Esta misma composición de la aleación determina también, pero según una relación de bowing marcadamente no lineal en lugar de la interpolación lineal que ya sigue este parámetro de red, el bandgap de esta aleación semiconductora que ya establece otro modelo de este conjunto: este bandgap de esta aleación semiconductora se aparta, en la mayor parte de este intervalo de composición de la aleación, de la simple interpolación lineal que tendría entre el bandgap de cada uno de esos compuestos binarios extremos, y es un parámetro de bowing propio de cada par de compuestos binarios extremos el que cuantifica, en cada composición de la aleación intermedia, cuánto se aparta este bandgap de esa interpolación lineal. Que este parámetro de bowing de este par de compuestos binarios extremos sea mayor hace que este bandgap, en las composiciones de la aleación intermedias, se aparte en consecuencia todavía más de esa interpolación lineal entre esos dos compuestos binarios extremos.

Por eso este modelo, con el parámetro de red y este bandgap con las que se abrió, hace que esta misma composición de la aleación pueda producir, además, un cruce entre un régimen de bandgap directo y un régimen de bandgap indirecto: a medida que esta composición de la aleación varía, el mínimo de la banda de conducción de esta aleación semiconductora puede desplazarse, dentro del espacio de momento, desde el mismo punto en el que se encuentra el máximo de su banda de valencia hasta un punto distinto de ese mismo espacio de momento, y es ese mismo desplazamiento del mínimo de la banda de conducción el que produce este cruce entre ambos regímenes de bandgap. Que esta composición de la aleación, con este parámetro de red y este bandgap sintonizables que la caracterizan, sea la que fija juntos ambos parámetros para cada capa individual hace que sea, en definitiva, la base del diseño de las heteroestructuras que describen con más detalle otros dos modelos de este conjunto, capa semiconductora sobre capa semiconductora, cada una con su propia composición de la aleación elegida deliberadamente.

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