Indium gallium nitride
ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (আইএনজিএএন,) গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (জিএএন) এবং ইন্ডিয়াম নাইট্রাইডের (আইএনএন) মিশ্রণ দিয়ে তৈরি একটি অর্ধপরিবাহী উপাদান। এটি একটি ত্রয়ী গ্রুপ III/গ্রুপ V সরাসরি ব্যান্ডগ্যাপ অর্ধপরিবাহী। মিশ্রধাতুতে ইন্ডিয়ামের পরিমাণ পরিবর্তন করে এর ব্যান্ডগ্যাপ সুর করা যেতে পারে। আই. এন. এন-এর জন্য ইনফ্রারেড (0.69 ই. ভি) থেকে জি. এ. এন-এর অতিবেগুনী (3.4 ই. ভি) পর্যন্ত একটি সরাসরি ব্যান্ডগ্যাপ স্প্যান রয়েছে। In/Ga এর অনুপাত সাধারণত 0.02/0.98 এবং 0.3/0.7 এর মধ্যে থাকে। অ্যাপ্লিকেশন এলইডি ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম নাইট্রাইড হল আধুনিক নীল এবং সবুজ এলইডি-তে আলো-নির্গমনকারী স্তর এবং প্রায়শই একটি স্বচ্ছ স্তরের উপর একটি জিএএন বাফারের উপর উত্থিত হয়, যেমন। নীলমণি বা সিলিকন কার্বাইড। এটির উচ্চ তাপ ক্ষমতা রয়েছে এবং আয়নাইজিং বিকিরণের প্রতি এর সংবেদনশীলতা কম (অন্যান্য গ্রুপ III নাইট্রাইডের মতো), এটি সৌর ফটোভোলটাইক ডিভাইসের জন্য একটি সম্ভাব্য উপযুক্ত উপাদান তৈরি করে, বিশেষ করে উপগ্রহের জন্য অ্যারেগুলির জন্য। তাত্ত্বিকভাবে পূর্বাভাস দেওয়া হয়েছে যে 15 শতাংশ থেকে 85 শতাংশের মধ্যে গঠনের ক্ষেত্রে ইন্ডিয়াম নাইট্রাইডের স্পিনোডাল পচন ঘটতে পারে, যার ফলে ইন-রিচ এবং গা-সমৃদ্ধ আইএনজিএএন অঞ্চল বা ক্লাস্টার তৈরি হয়। যাইহোক, পরীক্ষামূলক স্থানীয় কাঠামো গবেষণায় শুধুমাত্র একটি দুর্বল পর্যায় পৃথকীকরণ লক্ষ্য করা গেছে। অন্যান্য পরীক্ষামূলক ফলাফলগুলি ক্যাথোডোলুমিনেসেন্স এবং কম ইন-কন্টেন্ট আইএনজিএএন মাল্টি-কোয়ান্টাম কূপগুলিতে ফোটোলুমিনেসেন্স উত্তেজনা ব্যবহার করে দেখিয়েছে যে আইএনজিএএন/জিএএন মিশ্র ধাতুগুলির সঠিক উপাদান পরামিতি সরবরাহ করে, অ্যালজিএএন/জিএএন সিস্টেমের জন্য তাত্ত্বিক পদ্ধতিগুলি আইএনজিএএন ন্যানোস্ট্রাকচারের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। জিএএন একটি ত্রুটি-সমৃদ্ধ উপাদান যার সাধারণ স্থানচ্যুতি ঘনত্ব 108 সেমি-2 এর বেশি। নীল এবং সবুজ এল. ই. ডি-তে ব্যবহৃত এই ধরনের জি. এ. এন বাফারগুলিতে উত্থিত আই. এন. জি. এ. এন স্তরগুলি থেকে হালকা নির্গমন হ্রাস পাবে বলে আশা করা হচ্ছে কারণ এই ধরনের ত্রুটিগুলিতে অ-বিকিরণ পুনরায় সংমিশ্রণ হয়। তবুও, আই. এন. জি. এ. এন কোয়ান্টাম কূপগুলি সবুজ, নীল, সাদা এবং অতিবেগুনী আলো-নির্গমনকারী ডায়োড এবং ডায়োড লেজারগুলিতে দক্ষ আলো নির্গমনকারী। ইন্ডিয়াম সমৃদ্ধ অঞ্চলগুলিতে পার্শ্ববর্তী উপাদানগুলির তুলনায় কম ব্যান্ডগ্যাপ রয়েছে এবং চার্জ বাহকদের জন্য হ্রাসযোগ্য সম্ভাব্য শক্তির অঞ্চল তৈরি করে। ইলেক্ট্রন-গর্ত জোড়া সেখানে আটকা পড়ে এবং স্ফটিক ত্রুটিতে ছড়িয়ে পড়ার পরিবর্তে আলোর নির্গমনের সাথে পুনরায় মিলিত হয় যেখানে পুনঃসংযোগ অ-বিকিরণশীল। এছাড়াও, স্ব-সামঞ্জস্যপূর্ণ কম্পিউটার সিমুলেশনগুলি দেখিয়েছে যে রেডিয়েটিভ পুনঃসংযোগ কেন্দ্রীভূত হয় যেখানে অঞ্চলগুলি ইন্ডিয়াম সমৃদ্ধ। নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য, উপাদানটির ব্যান্ড ব্যবধানের উপর নির্ভর করে, জিএএন/আইএনএন অনুপাত দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে পারে, 0.02In/0.98Ga এর জন্য অতিবেগুনী থেকে 0.1In/0.9Ga এর জন্য 390 এনএম, 0.2In/0.8Ga এর জন্য বেগুনি-নীল 420 এনএম, 0.3In/0.7Ga এর জন্য নীল 440 এনএম, উচ্চতর অনুপাতের জন্য লাল এবং আইএনজিএএন স্তরগুলির পুরুত্ব দ্বারা যা সাধারণত 2-3 এনএম পরিসরে থাকে। যাইহোক, পারমাণবিক অনুকরণের ফলাফলগুলি দেখিয়েছে যে নির্গমন শক্তির যন্ত্রের মাত্রার ছোট পরিবর্তনের উপর সামান্য নির্ভরতা রয়েছে। ডিভাইস সিমুলেশন ভিত্তিক গবেষণায় দেখা গেছে যে ব্যান্ড গ্যাপ ইঞ্জিনিয়ারিং ব্যবহার করে ইনগান/গান এলইডি দক্ষতা বৃদ্ধি করা সম্ভব হতে পারে, বিশেষ করে সবুজ এলইডি-র ক্ষেত্রে। ফটোভোলটাইকস এমন একটি পরিসরে আইএনজিএএন-এর সাথে ব্যান্ডগ্যাপ ইঞ্জিনিয়ারিং সম্পাদন করার ক্ষমতা যা সূর্যালোকের সাথে একটি ভাল বর্ণালী মিল সরবরাহ করে, আইএনজিএএন-কে সৌর ফটোভোলটাইক কোষের জন্য উপযুক্ত করে তোলে। বিভিন্ন ব্যান্ডগ্যাপ সহ একাধিক স্তর বৃদ্ধি করা সম্ভব, কারণ স্তরগুলির মধ্যে জালের অসামঞ্জস্য দ্বারা প্রবর্তিত ত্রুটির প্রতি উপাদানটি তুলনামূলকভাবে সংবেদনশীল নয়। 1. 1 ই. ভি এবং 1.7 ই. ভি-র ব্যান্ডগ্যাপ সহ একটি দ্বি-স্তর বহু-ফাংশন কোষ তাত্ত্বিকভাবে 50 শতাংশ সর্বাধিক দক্ষতা অর্জন করতে পারে এবং ব্যান্ডগ্যাপের বিস্তৃত পরিসরে একাধিক স্তর জমা করে তাত্ত্বিকভাবে 70 শতাংশ পর্যন্ত দক্ষতা প্রত্যাশিত। পরীক্ষামূলক আই. এন. জি. এ. এন একক-সংযোগ যন্ত্র থেকে উল্লেখযোগ্য আলোক প্রতিক্রিয়া পাওয়া গেছে। আলোকীয় বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ন্ত্রণ করার পাশাপাশি, যার ফলস্বরূপ ব্যান্ড ফাঁক প্রকৌশল হয়, আলোকীয় পথের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি এবং হালকা ট্র্যাপিং সরবরাহ করার জন্য উপাদানটির মাইক্রোস্ট্রাকচার প্রকৌশল দ্বারা ফটোভোলটাইক ডিভাইসের কার্যকারিতা উন্নত করা যেতে পারে। যন্ত্রটিতে ক্রমবর্ধমান ন্যানোক্লামগুলি আলোর সাথে অনুরণিত মিথস্ক্রিয়ার ফলস্বরূপ হতে পারে এবং ইনগ্যান ন্যানোক্লামগুলি সফলভাবে প্লাজমা বর্ধিত বাষ্পীভবন ব্যবহার করে জমা করা হয়েছে। ন্যানোরডের বৃদ্ধি চলার স্থানচ্যুতি হ্রাসেও সুবিধাজনক হতে পারে যা সৌর কোষের দক্ষতা হ্রাস করে চার্জ ট্র্যাপ হিসাবে কাজ করতে পারে ধাতু-নিয়ন্ত্রিত এপিটাক্সি প্রথম পারমাণবিক স্তরে স্ট্রেন শিথিলকরণ দ্বারা সক্ষম প্রায় আদর্শ বৈশিষ্ট্য সহ পাতলা ফিল্মগুলির নিয়ন্ত্রিত পারমাণবিক স্তর-দ্বারা-স্তর বৃদ্ধির অনুমতি দেয়। স্ফটিকের জালের কাঠামো একটি নিখুঁত স্ফটিকের অনুরূপ, সংশ্লিষ্ট উজ্জ্বলতার সাথে মিলে যায়। স্ফটিকটিতে x ~ 0.22 থেকে 0.77 পর্যন্ত ইন্ডিয়ামের পরিমাণ ছিল। স্ফটিকের গুণমান এবং আলোকীয় বৈশিষ্ট্যের উল্লেখযোগ্য উন্নতি x ~ 0.6-এ শুরু হয়েছিল। ইন্ডিয়াম সংযোজন সহজতর করার জন্য এবং পৃষ্ঠের অঙ্গসংস্থান এবং ধাতব স্তরের বিস্তার বাড়ানোর জন্য অগ্রদূত মড্যুলেশন সহ ফিল্মগুলি ~ 400 ডিগ্রি সেলসিয়াসে চাষ করা হয়েছিল। এই ফলাফলগুলি উচ্চ জালের অনুপযুক্ত পরিস্থিতিতে নাইট্রাইড অর্ধপরিবাহীগুলির বৃদ্ধির কৌশলগুলির বিকাশে অবদান রাখতে পারে। কোয়ান্টাম হেটেরোস্ট্রাকচারগুলি প্রায়শই আইএনজিএএন সক্রিয় স্তরগুলির সাথে জিএএন থেকে নির্মিত হয়। আই. এন. জি. এ. এন অন্যান্য উপকরণের সাথে মিলিত হতে পারে, যেমন। GaN, AlGaN, SiC, নীলকান্তমণি এবং এমনকি সিলিকন। ন্যানোরডগুলি প্ল্যানার এলইডি-র তুলনায় বৃহত্তর নির্গমনকারী পৃষ্ঠ, আরও ভাল দক্ষতা এবং আরও বেশি আলো নির্গমন সহ ত্রিমাত্রিক কাঠামো। নিরাপত্তা এবং বিষাক্ততা আই. এন. জি. এ. এন-এর বিষাক্ততা সম্পূর্ণরূপে তদন্ত করা হয়নি। ধুলো ত্বক, চোখ এবং ফুসফুসের জন্য বিরক্তিকর। ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম নাইট্রাইড উৎসগুলির (যেমন ট্রাইমিথাইলিনডিয়াম, ট্রাইমিথাইল গ্যালিয়াম এবং অ্যামোনিয়া) পরিবেশ, স্বাস্থ্য এবং সুরক্ষার দিকগুলি এবং মানসম্মত এমওভিপিই উৎসগুলির শিল্প স্বাস্থ্যবিধি পর্যবেক্ষণ অধ্যয়নের বিষয়ে সম্প্রতি একটি পর্যালোচনায় রিপোর্ট করা হয়েছে। আরও দেখুন ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম ফসফাইড ইন্ডিয়াম গ্যালিয়াম আর্সেনাইড রেফারেন্স ইন্ডিয়াম যৌগ গ্যালিয়াম যৌগ নাইট্রাইড III-V অর্ধপরিবাহী III-V যৌগ আলো-নির্গমনকারী ডায়োড উপকরণ