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O nitreto de gálio de Índium (InGan) é um material semicondutor feito de uma mistura de nitreto de gálio (GaN) e nitreto de titânio (Inn).Como um semicondutor de três estágios, sua largura de banda pode ser ajustada com a quantidade de titânio injetada, para que possa emitir luz do espectro na faixa de infravermelho (0,69 eV) a ultravioleta (3,4 eV).A razão in/Ga desse material está tipicamente entre 0,02/0,98 e 0,3/0,7, uma característica que o torna um componente essencial em uma variedade de aplicações, especialmente diodos emissores de luz (LEDs) e dispositivos fotovoltaicos.Na moderna tecnologia de semicondutores, a aplicação de nitreto de gálio de índio (InGan) está aumentando rapidamente.
Campos de aplicação
Diodo emissor de luz
O nitreto de gálio de Índium se torna uma importante camada de luz para os LEDs azuis e verdes modernos, geralmente cultivados na camada de tampão de nitreto de gálio e é suportado por um substrato transparente, como safira ou carboneto de silício.Sua alta capacidade de calor e baixa sensibilidade à radiação fazem com que também mostre potencial em dispositivos fotovoltaicos solares, especialmente em matrizes solares de satélites.Em Ingan, a região rica em índio tem uma largura de espaço de banda abaixo do material periférico, criando uma região de energia de bits reduzida para transportadores de carga."Pares de orifícios eletrônicos são capturados nessas áreas e recombinados, emitindo luz em vez de difundir-se com defeitos de cristal."
Esse efeito faz do InGan Quantum poços um material preferido para diodos e lasers de diodos verdes, azuis, brancos e ultravioletas eficientes.Além disso, simulações autoconsistentes do computador descobriram que o fenômeno da recombinação e concentração de radiação causadas por áreas ricas em titânio melhorou bastante a eficiência da luminescência.As diferentes proporções em/GA e espessura da camada determinam o desempenho óptico final, o que torna a InGan insubstituível na tecnologia LED.
tecnologia fotovoltaica
A elasticidade de InGan o torna programático na aplicação de células fotovoltaicas e pode fornecer uma boa correspondência espectral da luz solar na banda apropriada.A tecnologia de crescimento de várias camadas permite que diferentes camadas de largura de banda melhorem efetivamente a eficiência geral dos dispositivos fotovoltaicos.O processo epitaxial de modulação do metal pode ser usado para executar o crescimento da camada atômica dos filmes ideais e o projeto de engenharia da microestrutura do comprimento do caminho óptico e a captura de luz do material, o que faz seu desenvolvimento futuro no campo da conversão de energia promissora.
"Estudo mostra que a combinação de Ingan pode obter uma eficiência teórica de até 70%."
heteroestrutura quântica
As heteroestruturas quânticas geralmente consistem em nitreto de gálio e camadas ativas de InGan e são combinadas com outros materiais como Algan, mostrando melhorias significativas de desempenho.
tecnologia de nanorod
O liderado por NanorodInGan adota uma estrutura tridimensional, tornando a luminescência e a eficiência significativamente melhores que os LEDs planares.
Segurança e toxicidade
Embora a toxicologia de Ingan não tenha sido totalmente divulgada, sua poeira pode causar irritação à pele, olhos e pulmões.Portanto, considerações ambientais, de saúde e segurança são cruciais ao realizar experimentos relevantes.Esses estudos nos dão uma compreensão mais clara do impacto ambiental do Ingan e suas especificações de segurança no processo de preparação.
"No futuro, a avaliação da proteção ambiental e do impacto na saúde humana dos materiais semicondutores se tornará cada vez mais importante."
Em resumo, o nitreto de gálio do índio, como um material semicondutor emergente, possui potencial ilimitado em aplicações optoeletrônicas.No entanto, à medida que a tecnologia se desenvolve, estamos prontos para enfrentar os possíveis desafios desses novos materiais?
