InGaAsSchicht

Eine InGaAsSchicht, auch InxGa1−xAs-Schicht, ist eine Dünnschicht des III-V-Halbleitersystems Indium-Gallium-Arsenid. Durch Variation des Indiumgehalts x lässt sich die Bandstruktur und der spektrale Antwortbereich gezielt einstellen. InxGa1−xAs bildet Mischkristalle aus InAs und GaAs; der Bandabstand sinkt mit steigendem Indiumgehalt, wodurch sich das Material für Anwendungen im nahen bis mittleren Infrarot eignet.

Herstellung und Struktur: InGaAs-Schichten werden typischerweise epitaktisch abgeschieden, etwa durch MOVPE (MOCVD) oder MBE, auf Substraten wie GaAs oder InP. Um Gitterversatz und Defekte zu minimieren, kommen Puffer- oder pseudomorphe Schichten zum Einsatz. Die Spannungen in der Schicht hängen vom Indiumanteil und der Dicke ab und können bei hohen Indiumanteilen zu Qualitätsproblemen führen.

Anwendungen: InGaAs-Schichten finden breite Anwendung in der Optoelektronik, insbesondere in Nah- und Infrarotdetektoren, Photodioden, Laser- und LED-Strukturen sowie Quantenwell- und Mehrschicht-Heterostrukturen. In der Telekommunikation werden InGaAs-Strukturen oft auf InP-Substraten genutzt, um Wellenlängen um 1,3–1,55 μm abzudecken.

Zusammenfassung: Die InGaAs-Schicht ist ein wesentlicher Baustein der Infrarot-Optoelektronik. Ihre Eigenschaften lassen sich durch Zusammensetzung, Schichtdicke und Wachstumsmethoden gezielt steuern, allerdings sind Gitterversatz und Defekte bei hohen Indiumanteilen zu berücksichtigen.