Semiconductor de brecha estrecha

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Los semiconductores de brecha estrecha son materiales semiconductores con una banda prohibida inferior a 0,5 eV, lo que corresponde a una longitud de onda de corte de absorción infrarroja superior a 2,5 micras. Una definición más amplia incluye todos los semiconductores con bandas prohibidas inferiores al silicio (1,1 eV).[1]​[2]​ Las tecnologías modernas de terahercios,[3]​ infrarrojos[4]​y termografía[5]​se basan en esta clase de semiconductores.

Los materiales de brecha estrecha han hecho posible la teledetección por satélite,[6]​los circuitos integrados fotónicos para telecomunicaciones,[7]​[8]​[9]​ y los sistemas Li-Fi para vehículos no tripulados,[10]​en el régimen de detector infrarrojo y visión infrarroja.[11]​[12]​ También son la base material de la tecnología de terahercios, incluida la vigilancia de seguridad para descubrir armas ocultas,[13]​[14]​[15]​ la obtención segura de imágenes médicas e industriales con tomografía de terahercios,[16]​[17]​[18]​ así como los aceleradores dieléctricos de campo de estela. [19]​[20]​[21]​Además, la termofotovoltaica integrada con semiconductores de brecha estrecha puede utilizar la parte tradicionalmente desperdiciada de la energía solar, que ocupa ~49% del espectro de la luz solar.[22]​[23]​Las naves espaciales, los instrumentos de las profundidades oceánicas y las instalaciones de física del vacío utilizan semiconductores de brecha estrecha para lograr la refrigeración criogénica.[24]​[25]​

Lista de semiconductores de brecha estrecha[editar]

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Nombre Fórmula química Grupos Banda prohibida (300 K)
Telururo de mercurio y cadmio Hg1−xCdxTe II-VI 0 a 1,5 eV
Telururo de mercurio y zinc Hg1−xZnxTe II-VI 0,15 a 2,25 eV
Seleniuro de plomo PbSe IV-VI 0,27 eV
Sulfuro de plomo (II) PbS IV-VI 0,37 eV
Telururo de plomo PbTe IV-VI 0,32 eV
Arseniuro de indio En Como III-V 0,354 eV
Antimoniuro de indio InSb III-V 0,17 eV
Antimoniuro de galio Gasb III-V 0,67 eV
Arseniuro de cadmio Cd3Como2 II-V 0,5 a 0,6 eV
Telururo de bismuto Bi2Te3 0,21 eV
Telururo de estaño Snte IV-VI 0,18 eV
Seleniuro de estaño SnSe IV-VI 0,9 eV
Seleniuro de plata (I) Ag2Se 0,07 eV
Siliciuro de magnesio Mg2Si II-IV 0,79 eV[26]​

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. ↑ Li, Xiao-Hui (2022). «Narrwo-Bandgap Materials for Optoelectronics Applications». Frontiers of Physics 17 (1): 13304. Bibcode:2022FrPhy..1713304L. S2CID 237652629. doi:10.1007/s11467-021-1055-z. 
  2. ↑ Chu, Junhao; Sher, Arden (2008). Physics and Properties of Narrow Gap Semiconductors. Springer. ISBN 978-0-387-74743-9. doi:10.1007/978-0-387-74801-6. 
  3. ↑ Jones, Graham A.; Layer, David H.; Osenkowsky, Thomas G. (2007). National Association of Broadcasters Engineering Handbook. Taylor and Francis. p. 7. ISBN 978-1-136-03410-7. 
  4. ↑ Avraham, M.; Nemirovsky, J.; Blank, T.; Golan, G.; Nemirovsky, Y. (2022). «Toward an Accurate IR Remote Sensing of Body Temperature Radiometer Based on a Novel IR Sensing System Dubbed Digital TMOS». Micromachines 13 (5): 703. PMC 9145132. PMID 35630174. doi:10.3390/mi13050703. 
  5. ↑ Hapke, Bruce (19 de enero de 2012). Theory of Reflectance and Emittance Spectroscopy. Cambridge University Press. p. 416. ISBN 978-0-521-88349-8. 
  6. ↑ Lovett, D. R. Semimetals and narrow-bandgap semiconductors; Pion Limited: London, 1977; Chapter 7.
  7. ↑ Inside Telecom Staff (30 de julio de 2022). «How Can Photonic Chips Help to Create a Sustainable Digital Infrastructure?». Inside Telecom. Consultado el 20 de septiembre de 2022. 
  8. ↑ Awad, Ehab (October 2018). «Bidirectional Mode Slicing and Re-Combining for Mode Conversion in Planar Waveguides». IEEE Access 6 (1): 55937. S2CID 53043619. doi:10.1109/ACCESS.2018.2873278. 
  9. ↑ Vergyris, Panagiotis (16 de junio de 2022). «Integrated photonics for quantum applications». Laser Focus World. Consultado el 20 de septiembre de 2022. 
  10. ↑ «Comprehensive Summary of Modulation Techniques for LiFi | LiFi Research». www.lifi.eng.ed.ac.uk. Consultado el 16 de enero de 2018. 
  11. ↑ «The Infrared Array Camera (IRAC)». Spitzer Space Telescope. NASA / JPL / Caltech. Archivado desde el original el 13 de junio de 2010. Consultado el 13 de enero de 2017. 
  12. ↑ Szondy, David (28 de agosto de 2016). «Spitzer goes "Beyond" for final mission». New Atlas. Consultado el 13 de enero de 2017. 
  13. ↑ "Space in Images – 2002–06 – Meeting the team".
  14. ↑ «Space camera blazes new terahertz trails». Times Higher Education (THE) (en inglés). 12 de febrero de 2003. Consultado el 4 de agosto de 2023. 
  15. ↑ Winner of the 2003/04 Research Councils' Business Plan Competition – 24 February 2004. epsrc.ac.uk. 27 February 2004
  16. ↑ Guillet, J. P.; Recur, B.; Frederique, L.; Bousquet, B.; Canioni, L.; Manek-Hönninger, I.; Desbarats, P.; Mounaix, P. (2014). «Review of Terahertz Tomography Techniques». Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves 35 (4): 382-411. Bibcode:2014JIMTW..35..382G. S2CID 120535020. doi:10.1007/s10762-014-0057-0. 
  17. ↑ Mittleman, Daniel M.; Hunsche, Stefan; Boivin, Luc; Nuss, Martin C. (1997). «T-ray tomography». Optics Letters (en inglés) 22 (12): 904-906. Bibcode:1997OptL...22..904M. ISSN 1539-4794. PMID 18185701. doi:10.1364/OL.22.000904. 
  18. ↑ Katayama, I.; Akai, R.; Bito, M.; Shimosato, H.; Miyamoto, K.; Ito, H.; Ashida, M. (2010). «Ultrabroadband terahertz generation using 4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate single crystals». Applied Physics Letters (en inglés) 97 (2): 021105. Bibcode:2010ApPhL..97b1105K. ISSN 0003-6951. doi:10.1063/1.3463452. 
  19. ↑ Dolgashev, Valery; Tantawi, Sami; Higashi, Yasuo; Spataro, Bruno (25 de octubre de 2010). «Geometric dependence of radio-frequency breakdown in normal conducting accelerating structures». Applied Physics Letters 97 (17): 171501. Bibcode:2010ApPhL..97q1501D. doi:10.1063/1.3505339. 
  20. ↑ Nanni, Emilio A.; Huang, Wenqian R.; Hong, Kyung-Han; Ravi, Koustuban; Fallahi, Arya; Moriena, Gustavo; Dwayne Miller, R. J.; Kärtner, Franz X. (6 de octubre de 2015). «Terahertz-driven linear electron acceleration». Nature Communications 6 (1): 8486. Bibcode:2015NatCo...6.8486N. PMC 4600735. PMID 26439410. arXiv:1411.4709. doi:10.1038/ncomms9486. 
  21. ↑ Jing, Chunguang (2016). «Dielectric Wakefield Accelerators». Reviews of Accelerator Science and Technology 09 (6): 127-149. Bibcode:2016RvAST...9..127J. doi:10.1142/s1793626816300061. 
  22. ↑ Poortmans, Jef. «IMEC website: Photovoltaic Stacks». Archivado desde el original el 13 de octubre de 2007. Consultado el 17 de febrero de 2008. 
  23. ↑ «A new heat engine with no moving parts is as efficient as a steam turbine». MIT News | Massachusetts Institute of Technology (en inglés). 13 de abril de 2022. Consultado el 13 de abril de 2022. 
  24. ↑ Radebaugh, Ray (31 de marzo de 2009). «Cryocoolers: the state of the art and recent developments». Journal of Physics: Condensed Matter (en inglés) 21 (16): 164219. Bibcode:2009JPCM...21p4219R. ISSN 0953-8984. PMID 21825399. S2CID 22695540. doi:10.1088/0953-8984/21/16/164219. 
  25. ↑ Cooper, Bernard E; Hadfield, Robert H (28 de junio de 2022). «Viewpoint: Compact cryogenics for superconducting photon detectors». Superconductor Science and Technology (en inglés) 35 (8): 080501. Bibcode:2022SuScT..35h0501C. ISSN 0953-2048. S2CID 249534834. doi:10.1088/1361-6668/ac76e9. 
  26. ↑ Nelson, James T. (1955). «Chicago Sección: 1. Propiedades eléctricas y ópticas del MgPSn y Mg2Si». En Asociación Estadounidense de Profesores de Física (AAPT), ed. Revista Estadounidense de Física 23: 390. ISSN 0002-9505. doi:10.1119/1.1934018. 

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