GaAs-Materialanalyse
1. Die Untersuchung von Verbundhalbleitermaterialien kann auf den Beginn des letzten Jahrhunderts zurückgeführt werden. Das früheste in P-Material beschriebene Material wurde von Thiel et al. 1910. 1952 untersuchte der deutsche Wissenschaftler Welker III-V-Verbindungen als neue Halbleiterfamilie und wies darauf hin, dass sie überlegene Eigenschaften besitzen, die elementare Halbleitermaterialien wie Ge und Si nicht besitzen. In den letzten fünfzig Jahren hat die Forschung an Verbundhalbleitermaterialien große Fortschritte gemacht, und sie wurde auch auf den Gebieten der Mikroelektronik und Optoelektronik weit verbreitet.
Galliumarsenid (GaAs) -Materialien sind derzeit die am häufigsten vorkommenden, weit verbreiteten und daher die wichtigsten Verbindungshalbleitermaterialien und nach Silizium die wichtigsten Halbleitermaterialien. Aufgrund ihrer überlegenen Leistung und Bandstruktur bieten GaAs-Materialien ein großes Potenzial in Mikrowellengeräten und Licht emittierenden Geräten. Gegenwärtig befindet sich die fortschrittliche Produktionstechnologie von Galliumarsenidmaterialien immer noch in den Händen internationaler Großunternehmen wie Japan, Deutschland und den USA. Im Vergleich zu ausländischen Unternehmen weisen inländische Unternehmen nach wie vor eine große Lücke in der Produktionstechnologie von Galliumarsenidmaterialien auf.
2. Eigenschaften und Verwendungen von Galliumarsenidmaterialien
Galliumarsenid ist eine typische Energiebandstruktur des direkten Übergangstyps. Der minimale Wert des Leitungsbandes und der maximale Wert des Valenzbandes liegen im Zentrum der Brillouin-Zone, dh k = 0, wodurch der Wirkungsgrad der elektrooptischen Umwandlung erhöht wird. Ein hervorragendes Material zur Herstellung von Photovoltaik-Geräten.
Bei 300 K beträgt die verbotene Bandbreite des GaAs-Materials 1,42 V, was viel größer als 0,67 V Germanium und 1,12 V Silizium ist. Daher können Gallium-Arsenid-Geräte bei höheren Temperaturen arbeiten und großen Leistungen standhalten.
Verglichen mit herkömmlichen Siliziumhalbleitermaterialien haben Galliumarsenid (GaAs) -Materialien eine hohe Elektronenbeweglichkeit, eine große verbotene Bandbreite, eine direkte Bandlücke, einen geringen Energieverbrauch und die Elektronenbeweglichkeit beträgt etwa das 5,7-fache der von Siliziummaterialien. Daher wird es häufig bei der Herstellung von IC-Geräten in der Hochfrequenz- und drahtlosen Kommunikation verwendet. Die strahlenfesten Hochfrequenzgeräte mit hoher Frequenz und hoher Geschwindigkeit, die hergestellt werden, werden im Allgemeinen auf den Gebieten der drahtlosen Kommunikation, der Glasfaserkommunikation, der mobilen Kommunikation, der globalen GPS-Navigation und dergleichen verwendet. Neben der zufälligen Anwendung in IC-Produkten können GaAs-Materialien auch zu anderen Elementen hinzugefügt werden, um ihre Bandstruktur zu verändern, um einen photoelektrischen Effekt zu erzeugen, um Halbleiter-Leuchtvorrichtungen herzustellen und um Gallium-Arsenid-Solarzellen herzustellen.