El antimonuro de arseniuro de indio , también conocido como arseniuro de antimonuro de indio o InAsSb ( In As 1-x Sb x ), es un compuesto semiconductor ternario III-V . Puede considerarse como una aleación entre el arseniuro de indio (InAs) y el antimonuro de indio (InSb). La aleación puede contener cualquier proporción entre arsénico y antimonio. InAsSb se refiere generalmente a cualquier composición de la aleación.
Las películas de InAsSb se han desarrollado mediante epitaxia de haz molecular (MBE), epitaxia en fase de vapor de organometales (MOVPE) y epitaxia en fase líquida (LPE) sobre sustratos de arseniuro de galio y antimoniuro de galio . A menudo se incorpora en heteroestructuras estratificadas con otros compuestos III-V.
Entre 524 °C y 942 °C (los puntos de fusión del InSb y el InAs puros, respectivamente), el InAsSb puede existir en un equilibrio líquido-sólido de dos fases, dependiendo de la temperatura y la composición promedio de la aleación. [1] [2]
El InAsSb posee una brecha de miscibilidad adicional a temperaturas inferiores a aproximadamente 503 °C. [2] Esto significa que las composiciones intermedias de la aleación por debajo de esta temperatura son termodinámicamente inestables y pueden separarse espontáneamente en dos fases: una rica en InAs y otra rica en InSb. Esto limita las composiciones de InAsSb que se pueden obtener mediante técnicas de crecimiento cercanas al equilibrio, como LPE, a aquellas fuera de la brecha de miscibilidad. [1] Sin embargo, las composiciones de InAsSb dentro de la brecha de miscibilidad se pueden obtener con técnicas de crecimiento fuera del equilibrio, como MBE y MOVPE. Al seleccionar cuidadosamente las condiciones de crecimiento y mantener temperaturas relativamente bajas durante y después del crecimiento, es posible obtener composiciones de InAsSb dentro de la brecha de miscibilidad que sean cinéticamente estables .
La banda prohibida y la constante de red de las aleaciones de InAsSb se encuentran entre las del InAs puro (a = 0,606 nm, E g = 0,35 eV ) y las del InSb (a = 0,648 nm, E g = 0,17 eV). [3] En todas las composiciones, la banda prohibida es directa , como en el InAs y el InSb. La banda prohibida directa muestra una fuerte curvatura, alcanzando un mínimo con respecto a la composición aproximadamente en x = 0,62 a temperatura ambiente y a temperaturas inferiores. Se ha sugerido la siguiente relación empírica para la banda prohibida directa del InAsSb en eV como función de la composición (0 < x < 1) y la temperatura (en Kelvin ): [1]
Esta ecuación se representa gráficamente en las figuras, utilizando un parámetro de curvatura sugerido de C = 0,75 eV. También se han sugerido relaciones ligeramente diferentes para E g en función de la composición y la temperatura, dependiendo de la calidad del material, la deformación y la densidad de defectos.
Debido a su pequeña banda prohibida directa, el InAsSb ha sido ampliamente estudiado en las últimas décadas, predominantemente para su uso en fotodetectores infrarrojos de onda media a larga que operan a temperatura ambiente y temperaturas criogénicas. [1] El InAsSb se utiliza como material activo en algunos fotodetectores infrarrojos disponibles comercialmente. Dependiendo de la heteroestructura y la configuración del detector que se utilice, los detectores basados en InAsSb pueden operar en longitudes de onda que van desde aproximadamente 2 μm a 11 μm.
