Υπόστρωμα GaAs
Περιγραφή
Το αρσενίδιο του γαλλίου (GaAs) είναι ένας σημαντικός και ώριμος σύνθετος ημιαγωγός της ομάδας III-Ⅴ, χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της οπτοηλεκτρονικής και της μικροηλεκτρονικής.Τα GaAs χωρίζονται κυρίως σε δύο κατηγορίες: ημιμονωτικά GaAs και GaAs τύπου Ν.Το ημιμονωτικό GaAs χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με δομές MESFET, HEMT και HBT, τα οποία χρησιμοποιούνται σε επικοινωνίες ραντάρ, μικροκυμάτων και κυμάτων χιλιοστών, υπολογιστές εξαιρετικά υψηλής ταχύτητας και επικοινωνίες οπτικών ινών.Το GaAs τύπου N χρησιμοποιείται κυρίως σε λέιζερ LD, LED, κοντά σε υπέρυθρα λέιζερ, λέιζερ υψηλής ισχύος κβαντικών πηγαδιών και ηλιακά κύτταρα υψηλής απόδοσης.
Ιδιότητες
| Κρύσταλλο | Ντοπαρισμένο | Τύπος αγωγιμότητας | Συγκέντρωση Ροών cm-3 | Πυκνότητα cm-2 | Μέθοδος Ανάπτυξης |
| GaAs | Κανένας | Si | / | <5×105 | LEC |
| Si | N | >5×1017 | |||
| Cr | Si | / | |||
| Fe | N | ~2×1018 | |||
| Zn | P | >5×1017 |
Ορισμός υποστρώματος GaAs
Το υπόστρωμα GaAs αναφέρεται σε ένα υπόστρωμα από κρυσταλλικό υλικό αρσενιδίου του γαλλίου (GaAs).Το GaAs είναι ένας σύνθετος ημιαγωγός που αποτελείται από στοιχεία γάλλιου (Ga) και αρσενικού (As).
Τα υποστρώματα GaAs χρησιμοποιούνται συχνά στους τομείς της ηλεκτρονικής και της οπτοηλεκτρονικής λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων τους.Μερικές βασικές ιδιότητες των υποστρωμάτων GaAs περιλαμβάνουν:
1. Υψηλή κινητικότητα ηλεκτρονίων: Το GaAs έχει υψηλότερη κινητικότητα ηλεκτρονίων από άλλα κοινά υλικά ημιαγωγών όπως το πυρίτιο (Si).Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά το υπόστρωμα GaAs κατάλληλο για ηλεκτρονικό εξοπλισμό υψηλής συχνότητας υψηλής ισχύος.
2. Άμεσο διάκενο ζώνης: Το GaAs έχει ένα άμεσο διάκενο ζώνης, που σημαίνει ότι μπορεί να συμβεί αποτελεσματική εκπομπή φωτός όταν τα ηλεκτρόνια και οι οπές ανασυνδυάζονται.Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά τα υποστρώματα GaAs ιδανικά για οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές όπως δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) και λέιζερ.
3. Wide Bandgap: Το GaAs έχει μεγαλύτερο διάκενο ζώνης από το πυρίτιο, επιτρέποντάς του να λειτουργεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες.Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει σε συσκευές που βασίζονται σε GaAs να λειτουργούν πιο αποτελεσματικά σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας.
4. Χαμηλό θόρυβο: Τα υποστρώματα GaAs παρουσιάζουν χαμηλά επίπεδα θορύβου, καθιστώντας τα κατάλληλα για ενισχυτές χαμηλού θορύβου και άλλες ευαίσθητες ηλεκτρονικές εφαρμογές.
Τα υποστρώματα GaAs χρησιμοποιούνται ευρέως σε ηλεκτρονικές και οπτοηλεκτρονικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των τρανζίστορ υψηλής ταχύτητας, των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων μικροκυμάτων (ICs), των φωτοβολταϊκών στοιχείων, των ανιχνευτών φωτονίων και των ηλιακών κυψελών.
Αυτά τα υποστρώματα μπορούν να παρασκευαστούν χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές όπως Μεταλλική Οργανική Χημική Εναπόθεση Ατμού (MOCVD), Επιτάξιμο Μοριακής Δέσμης (MBE) ή Επιτάξιμο Υγρής Φάσης (LPE).Η συγκεκριμένη μέθοδος ανάπτυξης που χρησιμοποιείται εξαρτάται από την επιθυμητή εφαρμογή και τις απαιτήσεις ποιότητας του υποστρώματος GaAs.
