Phosphure de gallium-indium

__ In³⁺/Ga³⁺       __ P³⁻
Structure cristalline de In_xGa_1−xP.

Le phosphure de gallium-indium est un composé chimique de formule In_xGa_1−xP, avec 0 < x < 1. Il s'agit d'une solution solide de phosphure d'indium InP et de phosphure de gallium GaP. C'est un semiconducteur III-V de structure cristalline zincblende utilisé pour sa mobilité électronique plus élevée que celle du silicium et de l'arséniure de gallium GaAs qui le rend intéressant pour les applications aux transistors bipolaires à hétérojonction (HBT) et aux MODFET (transistors à haute mobilité électronique, HEMT). Il est également utilisé en optoélectronique avec de l'aluminium pour la réalisation de diodes électroluminescentes très lumineuses en alliage AlInGaP de couleur verte, jaune, orange et rouge orangé.

Le composé de formule In_0,5Ga_0,5P présente de l'intérêt pour l'accord de sa maille avec celle de l'arséniure de gallium. Avec l'(Al_xGa_1−x)_0,5In_0,5, il permet de faire croître des boîtes quantiques en accord de maille pour des lasers rouges, émettant par exemple à 650 nm pour des VCSEL utilisés avec des fibres optiques en PMMA.

L'In_0,5Ga_0,5P est également utilisé dans les cellules photovoltaïques à hétérojonction sur de l'arséniure de gallium. Ont été obtenues des cellules à triple hétérojonction InGaP/GaAs/InGaAs atteignant un rendement de 37,4 % sous un soleil au zénith (AM1), porté à 44,4 % sous une concentration de 300 soleils^[1] ; il est également employé pour la réalisation de cellules à triple hétérojonction InGaP/GaAs/Ge, avec les compositions In_0,49Ga_0,51P/In_0,01Ga_0,99As/Ge permettant de couvrir l'ensemble du spectre de 400 à 1 600 nm^[2].

Notes et références

1. (en) Kazuaki Sasaki, Takaaki Agui, Katsuya Nakaido, Naoki Takahashi, Ryusuke Onitsuka et Tatsuya Takamoto, « Development of InGaP/GaAs/InGaAs inverted triple junction concentrator solar cells », Conference Proceedings, vol. 1556, n^o 1,‎ septembre 2013, p. 22-25 (DOI 10.1063/1.4822190, Bibcode 2013AIPC.1556...22S, lire en ligne)
2. (en) Masafumi Yamaguchi, « High-Efficiency GaAs-Based Solar Cells », GaAs (Gallium arsenide),‎ 9 novembre 2020 (DOI 10.5772/intechopen.94365, lire en ligne)