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锗锡合金颗粒（Ge-Sn）

锗锡合金颗粒（Ge-Sn）
  • 锗锡合金颗粒（Ge-Sn）
锗锡合金颗粒（Ge-Sn）基本信息
分子式Ge-Sn
纯度99.99%
CAS号
摩尔质量
密度
熔点
沸点
溶解性（水）

锗锡合金颗粒（Ge-Sn）产品概况

锗锡合金颗粒以高纯锗（Ge，≥99.999%）和锡（Sn，≥99.995%）为原料，通过 分子束外延（MBE）剥离-湿法刻蚀 或 化学气相沉积（CVD）球化 工艺制备的IV族半导体材料，化学组成为Ge₁₋ₓSnₓ（x=0.05-0.25），粒径范围50 nm-20 μm（可定制单晶纳米球），直接带隙可调（0.6-0.8 eV）。其具备 直接带隙发光特性（PL效率＞35%）、高载流子迁移率（电子＞3000 cm²/V·s）及硅基异质集成兼容性（晶格失配＜1%），专用于近红外激光器、高速光电探测器、量子点红外成像及下一代CMOS沟道材料。通过 应变工程（＞2%双轴压应变）、表面钝化（GeO₂/Al₂O₃叠层） 及 Sn梯度分布设计（渐变组分抑制位错），满足光子集成、热成像及神经形态计算对波长精准调控、低暗电流及高开关比的核心需求。


锗锡合金颗粒（Ge-Sn）产品应用

锗与锡同为IV族元素,其合金(Ge1-xSnx)具有与硅（Si）一样的金刚石结构。特别的是,理论上预测当Sn含量达到6%-11%时,锗锡合金的能带将会从间接带隙转变为直接带隙,这对于实现高效率、低成本的硅基光电子芯片具有重要的意义。具有高锡含量的锗锡合金薄膜用于近、中和远红外范围内的光子学和光电子学中实现多种器件,如光电探测器、发光二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管，锗锡合金是能带工程很有潜力的材料,在电子和光电领域具有广阔的应用前景。
1.光电子与通信​
​硅基激光器​：
GeSn/Si微盘激光器阵列 → 出光波长1550-1800 nm（阈值电流密度＜500 A/cm²）
​高速光电探测器​：
Ge₀.₈₇Sn₀.₁₃雪崩探测器 → 增益＞100（带宽＞110 GHz）
​2.红外成像与传感​
​量子点红外焦平面​：
GeSn量子点（尺寸5-8 nm）→ 探测波长3-5 μm，NETD＜20 mK
​气体传感器​：
CH₄特异性探测（1653 nm吸收峰）→ 检测限＜10 ppm
3.​先进电子器件​
​CFET晶体管​：
GeSn n型沟道（Sn=10%）+ Ge p型沟道 → 功耗降40%，速度↑30%
​神经突触器件​：
Ag/GeSn/Pt阻变单元 → 模拟突触权重更新能耗＜0.1 pJ

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