அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு

வேதிச் சேர்மம்

அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு (Aluminium gallium indium phosphide) என்பது AlGaInP என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாட்டால் விவரிக்கப்படும் ஒரு குறைக்கடத்தி சேர்மமாகும். AlInGaP, InGaAlP, GaInP போன்ற பல வாய்ப்பாடுகளும் இக்குறைக்கடத்தியை குறிப்பிட பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல்-சந்தி சூரிய மின்கலன் மற்றும் ஒளி மின்னணு சாதன்ங்களின் வளர்ச்சிக்கு தொடக்கத்தில் பாதை அமைத்துக் கொடுத்தது இக்குறைக்கடத்திச் சேர்மம் என்று கூறலாம். ஆழமான புற ஊதா முதல் அகச்சிவப்பு வரை நேரடி ஆற்றல் இடைவெளியை இது பரப்புகிறது [1].

பல்கட்டமைப்பு ஒளி உமிழ்வை உருவாக்கும் உயர் பிரகாசமுள்ள சிவப்பு ஆரஞ்சு, பச்சை, மஞ்சள் நிற ஒளி-உமிழும் இருமுனையம் எனப்படும் டையோடுகளை பேரளவில் உற்பத்தி செய்ய அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுபைடு இக்குறைக்கடத்திப் பொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருமுனைய சீரொளி உருவாக்கத்திலும் இக்குறைக்கடத்திப் பொருள் பயன்படுகிறது.

உருவாக்கம்தொகு

காலியம் ஆர்சனைடு அல்லது காலியம் பாசுப்பைடின் மீது நல்ல குவாண்டம் கட்டமைப்பை உருவாக்கும் பொருட்டு அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு அடுக்டு பெரும்பாலும் புதிய பல்லினப்படிகவளர்ச்சி மூலம் வளர்க்கப்படுகிறது. பல்லினப்படிகவளர்ச்சி என்பது ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்று வேறுபட்ட பொருட்களிலிருந்து உருவாக்கப்படும் ஒரு வகையான படிக வளர்ச்சி முறையாகும். பல்லினப்படிக வளர்ச்சி முறையில் படிக அடிமூலக்கூறு தளத்தின் மீது அல்லது வேறுபட்ட பொருளினாலான தளத்தின் மீது ஒரு படிகப்படலம் வளர்கிறது. இந்த தொழில்நுட்பம் பெரும்பாலும் ஒற்றை படிகங்களால் ஒற்றை பரிமாண பார்வை பெற முடியாத பொருட்களின் படிக படங்களை வளர்க்க பயன்படுகிறது. நீல மணிக்கல்லின் மீது காலியம் நைட்ரைடை படியவைப்பது பல்லினப்படிகவளர்ச்சி முறைக்கு மற்றொரு எடுத்துக்காட்டாகும் [2].

பண்புகள்தொகு

அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு ஒரு குறைக்கடத்தியாகும். இதனுடைய இணைதிறன் பட்டை முழுமையாக நிறைவு பெற்றுள்ளது என்பது இதன் பொருளாகும். கட்புலனாகும் ஒளியை (1.7 எலக்ட்ரான் வோட்டு முதல் 3,1 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டு) உமிழ இணைதிறன் பட்டைக்கும் கடத்தல் பட்டைக்கும் இடையிலான ஆற்றல் இடைவெளியின் எலக்ட்ரான் வோல்ட்டு மிகவும் குறைவாக இருந்தால் கூட போதுமானதாகும். அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு குறைகடத்தியின் ஆற்றல் இடைவெளி 1.81 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டு முதல் 2 எலக்ட்ரான் வோல்ட்டு ஆகும். சிவப்பு, ஆரஞ்சு அல்லது மஞ்சள் ஒளியை ஒத்திருக்கிறது. எனவேதான் அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடினால் தயாரிக்கப்படும் ஒளி உமிழும் டையோடுகள் இந்த வண்ணங்களில் உள்ளன.

ஒளியியல் பண்புகள்
ஒளிவிலகல் குறியீட்டு எண் 3.49
நிறப் பரவல் -1.68 μm−1
உறிஞ்சுக் குணகம் 5.0536e+4 cm−1

துத்தநாக பிளெண்ட்டு கட்டமைப்புதொகு

 
ஒரு துத்தநாக பிளெண்ட்டு அலகுக் கூடு

ஓர் அலகுக் கூட்டிற்குள் உள்ள அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடின் கட்டமைப்பு துத்தநாக பிளெண்ட்டு கட்டமைப்பு எனப்படுகிறது. எதிர்மின் அயனிகளாலான முக மைய்ய கன சதுரக் கட்டமைப்பு (FCC) அடிப்படையில் துத்தநாக பிளெண்ட்டு/ சிபேலரைட்டு கட்டமைப்பு உருவாகிறது. இதில் நான்கு சமச்சீரற்ற அலகுகள் ஓர் அலகு கூட்டிற்குள் உள்ளன. நான்முகியின் துளைகளில் ஒரு பாதியை ஆக்கிரமித்துள்ள எதிர்மின் அயனிகள் மற்றும் நேர்மின் அயனிகளின் முக மைய கனசதுரத்தின் அணிவகுப்பு வரிசையாக இது கருதப்படுகிறது. இதன் ஒவ்வோர் அயனியும் 4-ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் உட்புற நான்முகி வடிவவியலைக் கொண்டுள்ளன. துத்தநாக கலப்பு அதன் சொந்த எதிர்வகையாகும். அலகுக்கூட்டிலுள்ள எதிர்மின் அயனி மற்றும் நேர்மின் அயனியின் நிலைகளை நம்மால் மாற்றவியலும். உண்மையில் துத்தநாகம் மற்றும் கந்தகம் இரண்டையும் கார்பனால் மாற்றுவது வைரத்தின் கட்டமைப்பை அளிக்கிறது![3].

பயன்கள்தொகு

அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு குறைக்கடத்தியை கீழ்கண்ட இடங்களில் பயன்படுத்தலாம். •அதிக பிரகாசத்துடன் ஒளி உமிழும் டையோட்கள் •டையோடு சீரொளிகள் (சீரொளி இயக்க மின்னழுத்தத்தைக் குறைப்பவை) •நல்ல குவாண்டம் அமைப்புகள். •திறனுள்ள சூரிய மின்கலங்கள். ஐந்து சந்தி கட்டமைப்பில், அதிக அலுமினிய உள்ளடக்கம் கொண்ட அலுமினிய காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைட்டைப் பயன்படுத்துவது, 40% க்கும் மேலான செயல்திறன் கொண்ட மின்கலங்களுக்கு வழிவகுக்கும் [1].

அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு சீரொளிதொகு

ஒரு டையோடு சீரொளி ஒரு குறைக்கடத்தி பொருளைக் கொண்டிருக்கும். இதில் ஒரு பி-என் சந்தி செயல்படும் ஊடகத்தை உருவாக்குகிறது. இதன் ஓளியியல் கருத்து பொதுவாக சாதன அம்சங்களின் பிரதிபலிப்புகளால் வழங்கப்படுகிறது. அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு டையோடு ஒளிக்கதிர்கள் 0.63-0.76 μm அலைநீளங்கள் கொண்ட காணக்கூடிய மற்றும் அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு ஒளியை வெளியிடுகின்றன AlGaInP டையோடு ஒளிக்கதிர்களின் முதன்மை பயன்பாடுகள் ஒளியியல் வட்டு படிப்பான்கள், சீரொளி சுட்டிகள் மற்றும் வாயு உணரிகள் இத்துடன் ஒளியியல் ஏற்றம் மற்றும் இயந்திரமாக்கல் ஆகியவற்றில் பயன்படுகின்றன.

ஒளி உமிழும் டையோடுதொகு

AlGaInP குறைக்கடத்தியை ஒளி உமிழும் டையோடாகப் பயன்படுத்தலாம். ஒளி உமிழும் டையோடு ஒரு பி.என் சந்திப்பால் ஆனது, அதில் பி-வகை மற்றும் என்-வகை குறைக்கடத்திகள் உள்ளன. இந்த பி.என் சந்திப்பில், பி- வகை AlGaIn, மற்றும் என் - வகை பாசுப்பைடு ஆகும். ஒரு ஒளி உமிழும் டையோடு குறைக்கடத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் அதன் நிறத்தை தீர்மானிக்கிறது[4]. தற்போது லைட்டிங் அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு முக்கிய வகை ஒளி உமிழும் டையோடுகளில் AlGaInP குறைக்கடத்தியும் ஒன்றாகும். மற்றொரு குறைக்கடத்தி இண்டியம் காலியம் நைட்ரைடு (InGaN) ஆகும். இந்த உலோகக் கலவைகளின் கலவையில் மேற்கொள்ளப்படும் சிறிய மாற்றங்கள் உமிழும் ஒளியின் நிறத்தை மாற்றுகின்றன. சிவப்பு, ஆரஞ்சு மற்றும் மஞ்சள் ஒளி உமிழும் டையோடுகளுக்கு அலுமினியம் காலியம் இண்டியம் பாசுப்பைடு உலோகக் கலவையைப் பயன்படுத்தலாம். பச்சை, நீலம் மற்றும் வெள்ளை ஒளி உமிழும் டையோடுகளுக்கு இண்டியம் காலியம் நைட்ரைடு உலோகக் கலவையைப் பயன்படுத்தலாம். AlGaInP குறைக்கடத்தியின் நச்சுயியல் பண்புகள் முழுமையாக ஆராயப்படவில்லை. இதன் தூசி தோல், கண்கள் மற்றும் நுரையீரலில்களில் எரிச்சலூட்டுகிறது. டிரைமெத்தில் இண்டியம், டிரைமெத்தில் காலியம் மற்றும் பாசுப்பைன் போன்றஅலுமினியம் இண்டியம் காலியம் பாசுபைடு மூலங்களின் சுற்றுச்சூழல் சுகாதாரம் மற்றும் பாதுகாப்பு அம்சங்கள் மற்றும் நிலையான கரிம உலோக ஆவி நிலை படிக வளர்ப்பு தரத்தின் தொழில்துறை சுகாதார கண்காணிப்பு ஆய்வுகள் போன்றவை சமீபத்தில் ஒரு மதிப்பாய்வில் தெரிவித்துள்ளன[5]. AlGaInP சீரொளியின் வெளிச்சம் ஆய்வக எலிகளில் தோல் காயங்களை மெதுவாக குணப்படுத்துவதோடு தொடர்பு கொண்டுள்ளன என்று அந்த ஆய்வு முடிவுகள் தெரிவிக்கின்றன[6].

மேற்கோள்கள்தொகு