GaAs medžiagos analizė
1. Sudėtinių puslaidininkinių medžiagų tyrinėjimai gali būti nustatyti praėjusio amžiaus pradžioje. Anksčiausiai pateiktos medžiagos, ištirtos Thiel et al. 1952 m. vokiečių mokslininkas Welker pirmą kartą studijavo III-V junginius kaip naują puslaidininkių šeimą ir nurodė, kad jie turi geresnes savybes, kurių neturi elementinės puslaidininkinės medžiagos, pvz., „Ge“ ir „Si“. Per pastaruosius penkiasdešimt metų sudėtingų puslaidininkinių medžiagų tyrimai padarė didelę pažangą, taip pat plačiai naudojami mikroelektronikos ir optoelektronikos srityse.
Galio arsenido (GaAs) medžiagos šiuo metu yra labiausiai gausios, plačiai naudojamos ir todėl svarbiausios sudėtinės puslaidininkinės medžiagos ir svarbiausios puslaidininkinės medžiagos po silicio. Dėl aukščiausios kokybės ir juostos struktūros „GaAs“ medžiagos turi didelį potencialą mikrobangų įrenginiuose ir šviesą spinduliuojančiuose įrenginiuose. Šiuo metu pažangiausia galio arsenido medžiagų gamybos technologija vis dar yra didelių tarptautinių kompanijų, tokių kaip Japonija, Vokietija ir Jungtinės Amerikos Valstijos, rankose. Palyginti su užsienio kompanijomis, vidaus įmonės vis dar turi didelę spragą galio arsenido medžiagų gamybos technologijoje.
2. Galio arsenido medžiagų savybės ir panaudojimas
Galio arsenidas yra tipinė tiesioginio perėjimo tipo energijos juostos struktūra. Minimali laidumo juostos vertė ir didžiausia valentinės juostos vertė yra Brillouin zonos centre, ty k = 0, todėl jis turi didelį elektrooptinį konversijos efektyvumą. Puiki medžiaga fotovoltinių įrenginių paruošimui.
Tuo 300K, draudžiama juostos plotis GaAs medžiaga yra 1.42V, kuris yra daug didesnis nei 0,67V germanio ir 1,12V silicio. Todėl galio arsenido prietaisai gali dirbti esant aukštesnei temperatūrai ir atlaikyti didelę galią.
Palyginti su tradicinėmis silicio puslaidininkinėmis medžiagomis, galio arsenido (GaAs) medžiagos turi didelį elektronų judumą, didelį draudžiamą juostos plotį, tiesioginį juostos tarpą, mažą energijos suvartojimą, o elektronų mobilumas yra apie 5,7 karto didesnis už silicio medžiagas. Todėl jis plačiai naudojamas gaminant aukšto dažnio ir belaidžio ryšio IC įrenginius. Aukšto dažnio, didelio greičio, radiacijai atsparūs aukštos temperatūros prietaisai paprastai naudojami bevielio ryšio, optinio pluošto ryšio, mobiliojo ryšio, GPS pasaulinės navigacijos ir pan. Srityse. Be atsitiktinio taikymo IC gaminiuose, GaAs medžiagos taip pat gali būti pridėtos prie kitų elementų, kad pakeistų jų juostos struktūrą, kad būtų sukurtas fotoelektrinis efektas, gaminami puslaidininkiniai šviesą skleidžiantys prietaisai ir gaminami galio arsenido saulės elementai.