في تقنية أشباه الموصلات الحديثة ، يتزايد تطبيق نيتريد الغاليوم الإنديوم (INGAN) بسرعة.
إنديوم غاليوم نيتريد (إنغان) هو مادة أشباه الموصلات مصنوعة من مزيج من نيتريد الغاليوم (GAN) ونيتريد التيتانيوم (Inn).بصفتها أشباه موصلات من ثلاث مراحل ، يمكن تعديل النطاق الترددي الخاص به بكمية التيتانيوم المحقونة ، بحيث يمكن أن ينبعث من الضوء من الطيف في نطاق الأشعة تحت الحمراء (0.69 فولت) إلى الأشعة فوق البنفسجية (3.4 فولت).تتراوح نسبة IN/GA لهذه المادة عادة ما بين 0.02/0.98 و 0.3/0.7 ، وهي خاصية تجعلها مكونًا رئيسيًا في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، وخاصة الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) والأجهزة الكهروضوئية.
يصبح نيتريد إنديوم غاليوم طبقة مهمة لبعث الضوء على مصابيح LED الزرقاء والأخضر الحديثة ، وعادة ما تزرع على طبقة Nitride العازلة ويتم دعمها بواسطة ركيزة شفافة مثل الياقوت أو كربيد السيليكون.إن قدرتها على الحرارة العالية وحساسية منخفضة للإشعاع تجعلها تُظهر أيضًا إمكانات في الأجهزة الشمسية الكهروضوئية ، وخاصة في المصفوفات الشمسية من الأقمار الصناعية.في إنجان ، تحتوي المنطقة الغنية بالإنديوم على عرض فجوة النطاق تحت المادة المحيطية ، مما يخلق منطقة طاقة بتات مخفضة لشركات الشحن.
"يتم التقاط أزواج الفتحة الإلكترونية في هذه المناطق وإعادة تجميعها ، وتنبعث من الضوء بدلاً من الانتشار إلى العيوب البلورية."
يجعل هذا التأثير آبار Ingan Quantum مادة مفضلة للضوء الخضراء والأزرق والأبيض والأشعة فوق البنفسجية الفعالة وليزر الصمام الثنائي.بالإضافة إلى ذلك ، وجدت المحاكاة المتسقة ذاتية الكمبيوتر أن ظاهرة إعادة التركيز على الإشعاع والتركيز الناجم عن المناطق الغنية بالتيتانيوم قد حسنت بشكل كبير من كفاءة التلألؤ.تحدد نسب/GA مختلفة وسمك الطبقة الأداء البصري النهائي ، مما يجعل Ingan لا يمكن الاستغناء عنه في تقنية LED.
مرونة إنغان تجعلها برمجة في تطبيق الخلايا الكهروضوئية ، ويمكن أن توفر مطابقة طيفية جيدة لأشعة الشمس في النطاق المناسب.تتيح تقنية النمو متعددة الطبقات طبقات عرض النطاق الترددي المختلفة لتحسين الكفاءة الكلية للأجهزة الكهروضوئية بشكل فعال.يمكن استخدام عملية تعديل المعادن الفوقية لأداء نمو طبقة ذرية للأفلام المثالية ، والتصميم الهندسي للبنية المجهرية لطول المسار البصري والتقاط الضوء للمواد ، مما يجعل تطورها المستقبلي في مجال تحويل الطاقة واعدة.
"توضح الدراسة أن مزيج من إنغان يمكن أن يحقق كفاءة نظرية تصل إلى 70 ٪."
يعتمد LED Nanorod على بنية ثلاثية الأبعاد ، مما يجعل اللمعان والكفاءة أفضل بكثير من LEDs المستوية.
على الرغم من أن علم السموم لم يتم الكشف عنه بالكامل ، إلا أن غباره قد يتسبب في تهيج الجلد والعينين والرئتين.لذلك ، تعتبر الاعتبارات البيئية والصحية والسلامة حاسمة عند إجراء التجارب ذات الصلة.تمنحنا هذه الدراسات فهمًا أوضح للتأثير البيئي لـ Ingan ومواصفات السلامة الخاصة به في عملية التحضير.
"في المستقبل ، سيصبح تقييم حماية البيئة وتأثير صحة الإنسان لمواد أشباه الموصلات ذات أهمية متزايدة."
باختصار ، يتمتع نيتريد الإنديوم ، كمواد أشباه الموصلات الناشئة ، بإمكانات غير محدودة في التطبيقات الإلكترونية الضوئية.ومع ذلك ، مع تطور التكنولوجيا ، هل نحن مستعدون للوفاء بالتحديات المحتملة لهذه المواد الجديدة؟