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Als '''II-VI-Verbindungshalbleiter''' oder kurz II-VI-Halbleiter bezeichnet man Verbindungs[[halbleiter]], die aus Elementen der [[Erdalkalimetalle|2. Hauptgruppe (Erdalkalimetalle)]] bzw. [[Gruppe-12-Element]]en und Elementen der [[Chalkogene|6. Hauptgruppe (Chalkogene)]] bestehen. II-VI-Halbleiter werden in der [[Halbleitertechnik]] eingesetzt und eignen sich auf Grund einer großen [[Bandlücke]] prinzipiell für [[Halbleiterlaser]] im kürzerwelligen [[Spektralbereich]]. Gerade für grüne Laser scheinen II-VI-Halbleiter bislang recht erfolgversprechend.

== Vertreter ==
[[Datei:CdTe.jpg|mini|Hochreines Cadmiumtellurid (CdTe) für Halbleiteranwendungen]]

Typische Vertreter der II-VI-Verbindungshalbleiter sind [[Sulfid]]e (z. B. [[Zinksulfid]], [[Cadmiumsulfid]]), [[Selen]]ide (z. B. [[Zinkselenid]], [[Cadmiumselenid]]) und [[Tellur]]ide (z. B. [[Cadmiumtellurid]], [[Zinktellurid]], [[Berylliumtellurid]]).
Fast alle Verbindungen bilden Kristalle mit [[Zinkblende-Struktur]].

In der [[Halbleitertechnik]] werden darüber hinaus noch [[Ternäres Gemisch|ternäre Verbindungen]] wie (Zn,Cd)Se, Zn(S,Se), (Be,Zn)Se oder (Be,Cd)Se verwendet, die eine höhere Stabilität (vor allem [[Beryllium]]-Verbindungen) aufweisen.

== Herstellung ==
II-VI-Verbindungshalbleiter werden technisch durch [[Epitaxie|epitaktisches Wachstum]] hergestellt, wobei als Substrat [[III-V-Verbindungshalbleiter]] ([[Heteroepitaxie]]) oder seltener ebenfalls II-VI-Halbleiter-Materialien ([[Homoepitaxie]]) verwendet werden. Als Substratmaterial hat sich dabei vor allem [[GaAs]] durchgesetzt, wobei auch [[ZnSe]] und [[InP]] Verwendung finden. Probleme können sich dabei durch Verspannungen auf Grund unterschiedlicher [[Gitterkonstante]]n von Substrat und Halbleiter ergeben.

Zur [[Dotierung]] von II-VI-Halbleitern eignen sich Elemente der [[Borgruppe|3.]] sowie [[Halogene|7. Hauptgruppe]] und [[Gruppe-15-Element]]e.

== Eigenschaften ==
[[Datei:Ternäre Bandlücken II IV Halbleiter.png|mini|Bandlückenverlauf der ternären Kompositionen von [[ZnO]], [[Cadmiumoxid|CdO]] und [[Magnesiumoxid|MgO]] aufgetragen gegen die [[Gitterkonstante]] a]]

II-VI-Verbindungshalbleiter besitzen gegenüber [[Silicium]] den Vorteil, dass man ihre [[Bandlücke]] mit der Materialzusammensetzung variieren kann. So lassen sich auch ternäre Verbindungen kombinieren, bei denen sowohl Gitterabstand als auch Energielücke gezielt variiert werden können. Es lassen sich damit gezielt die Eigenschaften verändern, die man z. B. für Anwendungen in der [[Optoelektronik]] benötigt. Ternäre Halbleiter werden daher hauptsächlich für [[Leuchtdiode|Leucht-]] und [[Laserdiode]]n verwendet. Dabei kann die emittierte Wellenlänge der Leuchtdioden weitestgehend mit der Komposition durchgestimmt werden. Dies wird lediglich dadurch limitiert, dass sich nicht alle Kompositionen mit jedem Materialverhältnis in guter Qualität herstellen lassen. Dies hängt vom Material und vom Herstellungsverfahren ab.

Wichtige Materialparameter sind zum einen die Bandlücke (die sich wie beschrieben mit der Komposition verändert). Sie bestimmt, welche [[Wellenlänge]] des [[Licht]]es (Energie der [[Photon]]en) bei optischen Anwendungen emittiert bzw. absorbiert werden kann. Zum anderen spielt die Gitterkonstante des Materialsystems eine Rolle. Da die Halbleiter nur epitaktisch hergestellt werden können, müssen die Materialien aufeinander abgestimmt werden. Ein hoher Gitterversatz kann dabei die Stabilität des Gitters beeinträchtigen bzw. zu Verspannungen im Gitter führen. Dies wiederum kann zu starken Beeinträchtigungen der optoelektronischen Eigenschaften führen.

Bei ZnO muss trotz des hohen Potentials der optoelektronischen Eigenschaften erst bewiesen werden, dass eine effektive p-[[Dotierung]] möglich ist, bevor eine breite Anwendung stattfinden kann.

== Siehe auch ==
*[[Halbleiter mit breitem Bandabstand]]

== Literatur ==
* Elvira Moeller (Hrsg.): ''Handbuch Konstruktionswerkstoffe. Auswahl, Eigenschaften, Anwendung.'' Hanser, München 2008, ISBN 978-344-64017-0-9.
* Claus F. Klingshirn, Bruno K. Meyer, Andreas Waag, Axel Hoffmann, Jean Geurts: ''Zinc oxide. From Fundamental Properties Towards Novel Applications'' (= ''Springer Series in Materials Science.'' 120). Springer, Heidelberg u. a. 2010, ISBN 978-3-642-10576-0.

[[Kategorie:Verbindungshalbleiter| II-VI-Verbindungshalbleiter]]

II-VI-Verbindungshalbleiter - Versionsgeschichte

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