四元化合物半导体

四元化合物半导体（quaternary semiconductor compound），工学-材料科学与工程-电子信息材料-半导体材料-化合物半导体-四元化合物半导体，典型的四元化合物半导体由ⅢA族元素（B、Al、Ga、In）和ⅤA族元素（N、P、As、Sb、Bi）构成，多为直接带隙材料。四元化合物半导体的优势在于可以与相应的二元、三元材料结合构建晶格匹配的异质结构材料，适合制作发光二极管和半导体激光器。与二元化合物半导体、三元化合物半导体相比，四元化合物半导体可以通过调节组分同时调控材料的带隙和晶格常数，实现宽波长范围内的光子辐射。带隙波长以及晶格常数的调控有利于实现应变量子阱结构，通过引入应变，来调节量子阱中导带和价带不连续性的大小及能带结构，进而调控量子阱材料的光电性能。采用压应变量子阱材料制作半导体激光器，可以降低阈值电流密度，改善其高温特性并提升调制频率；采用张应变量子阱材料制作半导体光放大器和电吸收调制器，可以实现器件的偏振不灵敏。四元化合物半导体材料的折射率也随着组分不同而异，该特性有利于设计波导结构，提高光子器件的光输出效率。