Semiconduttori III-V: Applicazioni e Caratteristiche

I semiconduttori III-V sono composti da elementi dei gruppi 3 e 5 della Tavola Periodica degli Elementi. Questi materiali presentano una transizione energetica a gap diretto e combinano elementi come alluminio, gallio, indio, azoto, fosforo, arsenico e antimonio. Questi semiconduttori sono considerati opzioni ecologiche rispetto agli emettitori a base di metalli pesanti come il seleniuro di cadmio e il tellururo di cadmio.

La tecnologia dei semiconduttori III-V è stata sviluppata all’Istituto Ioffe negli anni ’50 grazie al lavoro pionieristico di scienziati come Nina Aleksandrovna Goryunova e Dmitry Nikolayevich Nasledov. Questi materiali cristallizzano in due strutture principali: wurtzite per i nitruri e solfuro di zinco per gli altri composti. La struttura atomica di questi semiconduttori prevede che gli atomi del gruppo III siano circondati dagli atomi del gruppo 15 e viceversa, creando orbitali con ibridazione sp3.

Il doping è un processo fondamentale per alterare le proprietà intrinseche dei semiconduttori III-V. Aggiungendo impurità sostitutive, è possibile creare accettori o donatori, o addirittura ottenere un doping anfotero utilizzando elementi di diversi gruppi della Tavola Periodica.

Nel contesto della tecnologia 5G, i semiconduttori III-V stanno emergendo come alternative promettenti ai tradizionali chip CMOS al silicio. Questi chip combinano le caratteristiche del CMOS con le prestazioni avanzate dei semiconduttori III-V, offrendo soluzioni più efficienti e a lunga durata.

L’interesse per i semiconduttori III-V ultrasottili è in aumento, soprattutto grazie alla ricerca sui materiali bidimensionali come il grafene. Nonostante le loro proprietà uniche e il potenziale applicativo, la sintesi di questi materiali rimane una sfida di ricerca significativa.

Per ulteriori informazioni sui semiconduttori III-V e le loro applicazioni nell’industria elettronica, consulta il [link](url:https://it.wikipedia.org/wiki/Semiconduttore_III-V).

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