نیمه‌رساناهای دارای گاف باندی پهن ۲۰۱۲
Wide-band-gap Semiconductors 2012

نیمه‌رساناهای با گاف نواری پهن، دهه‌هاست که موضوع تحقیقاتی بوده اند. با این حال، تنها در سال‌های اخیر است که امید به کاربردهای فناورانه آن‌ها تحقق یافته و شاهد افزایش چشمگیر فعالیت‌های تجربی و نظری در این زمینه بوده‌ایم. نیمه‌رساناهایی با گاف نواری پهن، خواص الکترونیکی و نوری منحصر به فردی از خود نشان می‌دهند. غلظت حامل‌های ذاتی پایین و ولتاژ شکست بالای آن‌ها، امکان استفاده در دماهای بالا و توان‌های بالا را فراهم می‌کند (مانند الماس، SiC و غیره). طول موج کوتاه انتقال باند به باند، امکان انتشار نور در ناحیه سبز، آبی یا حتی فرابنفش طیف را میسر می‌سازد (مانند ZnSe، GaN و غیره). علاوه بر این، بسیاری از این مواد، ویژگی‌های مکانیکی و حرارتی مطلوبی دارند.

این مجموعه مقالات، بازتاب دهنده‌ی پیشرفت‌های هیجان‌انگیزی است که در این زمینه حاصل شده است. موفقیت اخیر در دوپینگ نوع p روی ZnSe، منجر به ساخت لیزرهای تزریقی آبی-سبز در این ماده شده است. کاربردهای دستگاه‌های ساطع‌کننده‌ی نور با طول موج کوتاه، از نمایشگرهای رنگی تا ذخیره‌سازی نوری را شامل می‌شود. در SiC، پیشرفت در تکنیک‌های رشد برای مواد حجیم و همچنین لایه‌نشانی، تولید تجاری دستگاه‌های فرکانس بالا و دمای بالا را ممکن ساخته است. برای GaN، پالایش روش‌های رشد و روش‌های جدید برای به دست آوردن مواد دوپ شده، منجر به دیودهای ساطع‌کننده‌ی نور آبی شده و راه را برای توسعه دیودهای لیزری هموار کرده است. در نهایت، در حالی که کیفیت الماس مصنوعی هنوز برای کاربردهای الکترونیکی به اندازه کافی بالا نیست، امیدی که از نظر ویژگی‌های منحصر به فرد ماده دارد، فعالیت‌های شدیدی را در این زمینه تشویق می‌کند.

این جلد، شامل مقالاتی از متخصصان شناخته شده‌ای است که در حال حاضر بر روی سیستم‌های مختلف مواد در این زمینه کار می‌کنند. این مقالات، جنبه‌های نظری، تجربی و کاربردی این موضوع هیجان انگیز را پوشش می‌دهند.

Wide-band-gap semiconductors have been a research topic for many decades. However, it is only in recent years that the promise for technological applications came to be realized; simultaneously an upsurge of experimental and theoretical activity in the field has been witnessed. Semiconductors with wide band gaps exhibit unique electronic and optical properties. Their low intrinsic carrier concentrations and high breakdown voltage allow high-temperature and high-power applications (diamond, SiC etc.). The short wavelength of band-to-band transitions allows emission in the green, blue, or even UV region of the spectrum (ZnSe, GaN, etc.). In addition, many of these materials have favorable mechanical and thermal characteristics.These proceedings reflect the exciting progress made in this field. Successful p-type doping of ZnSe has recently led to the fabrication of blue-green injection lasers in ZnSe; applications of short-wavelength light-emitting devices range from color displays to optical storage. In SiC, advances in growth techniques for bulk as well as epitaxial material have made the commercial production of high-temperature and high-frequency devices possible. For GaN, refinement of growth procedures and new ways of obtaining doped material have resulted in blue-light-emitting diodes and opened the road to the development of laser diodes. Finally, while the quality of artificial diamond is not yet high enough for electronic applications, the promise it holds in terms of unique material properties is encouraging intense activity in the field.This volume contains contributions from recognized experts presently working on different material systems in the field. The papers cover the theoretical, experimental and application-oriented aspects of this exciting topic.