Analiza materialului GaAs
1. Studiul materialelor semiconductoare compuse poate fi urmărit până la începutul secolului trecut. Cele mai vechi materiale inP raportate de Thiel și colab. în 1910. În 1952, cercetătorul german Welker a studiat pentru prima dată compușii III-V ca o nouă familie de semiconductori și a subliniat că acestea au proprietăți superioare care nu sunt posedate de materiale semiconductoare elementare precum Ge și Si. În ultimii cincizeci de ani, cercetarea materialelor semiconductoare compuse a făcut mari progrese și a fost folosită pe scară largă în domeniul microelectronicii și optoelectronicii.
Materialele arsenidului de galliu (GaAs) sunt în prezent cele mai abundente, utilizate pe scară largă și, prin urmare, cele mai importante materiale semiconductoare compuse și cele mai importante materiale semiconductoare după siliciu. Datorită performanței sale superioare și structurii benzilor, materialele GaAs au un potențial deosebit pentru dispozitivele cu microunde și dispozitivele cu emisie de lumină. În prezent, tehnologia de producție avansată a materialelor de arsenid de galiu este încă în mâinile marilor companii internaționale, cum ar fi Japonia, Germania și Statele Unite. Comparativ cu companiile străine, întreprinderile autohtone au încă un decalaj mare în tehnologia de producție a materialelor de arsenid de galiu.
2. Proprietăți și utilizări ale materialelor de arsenid de galiu
Arsenidul de galiu este o structură tipică tipică de tranziție a energiei de tip tranziție. Valoarea minimă a benzii de conducție și valoarea maximă a benzii de valență se află în centrul zonei Brillouin, adică k = 0, ceea ce o face să aibă o eficiență de conversie electro-optică ridicată. Un material excelent pentru prepararea dispozitivelor fotovoltaice.
La 300K, lățimea benzii interzise a materialului GaAs este de 1,42V, care este mult mai mare decât 0,67V de germaniu și 1,12V de siliciu. Prin urmare, dispozitivele de arsenid de galiu pot funcționa la temperaturi mai ridicate și pot rezista unei puteri mari.
În comparație cu materialele semiconductoare tradiționale din siliciu, materialele cu arsenură de galiu (GaAs) au o mobilitate ridicată a electronilor, o lățime de bandă largă interzisă, un decalaj direct al benzii, un consum redus de energie și mobilitatea electronilor este de aproximativ 5,7 ori mai mare decât cea a materialelor din siliciu. Prin urmare, este utilizat pe scară largă în fabricarea dispozitivelor IC în comunicații de înaltă frecvență și fără fir. Dispozitivele de înaltă frecvență, de mare viteză, rezistente la radiații produse de temperatură ridicată sunt utilizate în general în domeniile comunicațiilor fără fir, comunicațiilor cu fibre optice, comunicații mobile, navigație globală GPS și altele asemenea. În plus față de aplicarea accidentală în produsele IC, materialele GaAs pot fi adăugate și altor elemente pentru a schimba structura benzii pentru a produce efect fotoelectric, pentru a face dispozitive semiconductoare de emisie de lumină și pentru a face celule solare de arsenid de galiu.