ヒ化アルミニウムガリウム

ヒ化アルミニウムガリウム（AlxGa1-xAs）は、GaAsとほぼ同じ格子定数を持つ半導体材料。

アルミニウムガリウムヒ素とも。

概要

ヒ化アルミニウムガリウム（AlxGa1-xAs）は、GaAsとほぼ同じ格子定数を持つ半導体材料であるが、バンドギャップは大きい。バンドギャップとは、広義の意味は、結晶のバンド構造において電子が存在できない領域全般を指す。 ただし半導体、絶縁体の分野においては、バンド構造における電子に占有された最も高いエネルギーバンドの頂上から、最も低い空のバンドの底までの間のエネルギー準位を指す。 E-k空間上において電子はこの状態を取ることができない上記の式のxは0と1の間をとる。これは、GaAsとAlAsの間の任意の合金を示す。

化学式AlGaAsは、特定の比率ではなく、AlxGa1-xAsの省略形と見なす必要がある。バンドギャップは1.42eV（GaAs）から2.16 eV（AlAs）の間で変化する。 x <0.4の場合、バンドギャップは直接。屈折率は、クラマース・クローニッヒの関係式を介してバンドギャップに関連しており、2.9（x = 1）から3.5（x = 0）の間で変化する。これにより、VCSEL、RCLED、および基板転写セラミックコーティングで使用されるブラッグミラーの構築が可能になる。

ヒ化アルミニウムガリウムは、GaAsベースのヘテロ構造デバイスのバリア材料として使用される。 AlGaAs層は、電子をガリウムヒ素領域に閉じ込める。このようなデバイスの例には、量子井戸赤外光検出器（QWIP）がある。これは、GaAsベースの赤色および近赤外発光（700〜1100 nm）のダブルヘテロ構造レーザーダイオードで一般的に使用されている。

安全性と毒性の側面

AlGaAsの毒物学は完全には調査されていない。粉塵は皮膚、目、肺に刺激を与える。アルミニウムガリウムヒ素源（トリメチルガリウムやアルシンなど）の環境、健康、安全面、および標準的なMOVPE源の産業衛生モニタリング研究がレビューで報告されている。

参考文献

D. V.; Goyette, R. J.; DiCarlo, R. L. Jr.; Dripps, G. (2004).

「化合物半導体のMOVPE成長に使用されるソースの環境、健康、安全の問題」。クリスタルグロースジャーナル　 272（1–4）：816–821

関連項目

• バンドギャップ
• アルミニウム合金
• 化合物半導体
• クラマース・クローニッヒの関係式

外部リンク

http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/AlGaAs/index.html

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022024804011121?via%3Dihub