GaAs materialanalys
1. Studien av sammansatta halvledarmaterial kan spåras tillbaka till början av förra seklet. De tidigast rapporterade inP-materialen som studerats av Thiel et al. 1910. 1952 studerade tysk forskare Welker först III-V-föreningar som en ny halvledarfamilj och påpekade att de har överlägsen egenskaper som inte ägs av elementära halvledarmaterial som Ge och Si. Under de senaste femtio åren har forskning om blandade halvledarmaterial gjort stora framsteg, och det har också använts inom mikroelektronik och optoelektronik.
Galliumarsenid (GaAs) -material är för närvarande det mest omfattande, allmänt använda, och därför de viktigaste sammansatta halvledarmaterialen och de viktigaste halvledarmaterialen efter kisel. På grund av sin överlägsna prestanda och bandstruktur har GaAs-material en stor potential i mikrovågsenheter och ljusemitterande enheter. För närvarande är den avancerade produktionstekniken för galliumarsenidmaterial fortfarande i händerna på stora internationella företag som Japan, Tyskland och USA. Jämfört med utländska företag har inhemska företag fortfarande ett stort gap i produktionstekniken för galliumarsenidmaterial.
2. Egenskaper och användningar av galliumarsenidmaterial
Galliumarsenid är en typisk direktbandstypstruktur för övergångstyp. Minivärdet för ledningsbandet och valensbandets maximala värde ligger i centrum av Brillouin-zonen, det vill säga k = 0, vilket gör att den har hög elektrooptisk omvandlingseffektivitet. Ett utmärkt material för att förbereda fotovoltaiska anordningar.
Vid 300K är den förbjudna bandbredden på GaAs-materialet 1,42V, vilket är mycket större än 0,67V germanium och 1,12V kisel. Därför kan galliumarsenid-anordningar arbeta vid högre temperaturer och motstå stor kraft.
Jämfört med traditionella kiselhalvledarmaterial har galliumarsenidmaterial (GaAs) hög elektronmobilitet, stor förbjuden bandbredd, direktbandsklis, låg strömförbrukning och elektronmobiliteten är cirka 5,7 gånger så mycket som kiselmaterial. Därför används den allmänt vid tillverkning av IC-enheter i högfrekvent och trådlös kommunikation. De högfrekventa, höghastighetsstrålningslösa högtemperaturenheterna som produceras används i allmänhet inom området trådlös kommunikation, optisk fiberkommunikation, mobil kommunikation, GPS-global navigering och liknande. Förutom oavsiktlig användning i IC-produkter kan GaAs-material också läggas till andra element för att ändra sin bandstruktur för att producera fotoelektriska effekter, att göra halvledarljusutsläppande anordningar och för att göra solceller av galliumarsenid.