تحليل المواد GaAs
1. يمكن تتبع دراسة مواد أشباه الموصلات المركبة إلى بداية القرن الماضي. أقدم المواد الواردة التي تم بحثها بواسطة Thiel et al. في عام 1910. في عام 1952 ، قام العالم الألماني ويلكر أولاً بدراسة مركبات III-V كعائلة أشباه موصلات جديدة ، وأشار إلى أن لها خصائص متفوقة لا تمتلكها مواد شبه موصلة أساسية مثل Ge و Si. على مدى السنوات الخمسين الماضية ، حققت الأبحاث على مواد أشباه الموصلات المركبة تقدمًا كبيرًا ، كما تم استخدامها على نطاق واسع في مجالات الإلكترونيات الدقيقة والإلكترونيات البصرية.
تعتبر مواد زرنيخ الغاليوم حالياً هي الأكثر وفرةً ، والمستخدمة على نطاق واسع ، وبالتالي أهم مواد أشباه الموصلات المركبة ، وأهم مواد أشباه الموصلات بعد السليكون. نظرًا لأدائها الفائق وبنيتها الموسيقية ، تتمتع مواد GaA بإمكانيات كبيرة في أجهزة الميكروويف وأجهزة الإضاءة. في الوقت الحاضر ، لا تزال تكنولوجيا الإنتاج المتقدمة لمواد زرنيخيد الجاليوم في أيدي الشركات العالمية الكبرى مثل اليابان وألمانيا والولايات المتحدة. مقارنة مع الشركات الأجنبية ، لا تزال الشركات المحلية لديها فجوة كبيرة في تكنولوجيا إنتاج مواد زرنيخيد الغاليوم.
2. خصائص واستخدامات مواد زرنيخيد الغاليوم
زرنيخ الغاليوم هو تركيبة نمطية نمطية لانتقال الطاقة. إن القيمة الدنيا لنطاق التوصيل والقيمة القصوى لنطاق التكافؤ تكون في مركز منطقة Brillouin ، أي k = 0 ، مما يجعلها ذات كفاءة تحويل كهروضوئية عالية. مادة ممتازة لإعداد الأجهزة الضوئية.
في 300K ، عرض النطاق المحظور لمواد GaAs هو 1.42V ، وهو أكبر بكثير من 0.67V من الجرمانيوم و 1.12 V من السيليكون. ولذلك ، يمكن للأجهزة زرنيخيد الغاليوم العمل في درجات حرارة أعلى وتحمل قوة كبيرة.
مقارنة بمواد أشباه الموصلات التقليدية المصنوعة من السليكون ، فإن مادة زرنيخيد الجاليوم (GaAs) لديها قدرة عالية على الحركة الإلكترونية ، وعرض النطاق المحظور الكبير ، وفجوة النطاق المباشر ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، وحركة الإلكترون حوالي 5.7 مرة من مواد السليكون. لذلك ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في تصنيع أجهزة IC في الاتصالات عالية التردد واللاسلكية. وتستخدم أجهزة عالية الحرارة عالية التردد ، وارتفاع درجة الحرارة ، وإشعاع مقاومة المنتجة عموما في مجالات الاتصالات اللاسلكية ، والاتصالات الألياف البصرية ، والاتصالات المتنقلة ، والملاحة العالمية GPS ، وما شابه ذلك. بالإضافة إلى التطبيق العرضي في منتجات IC ، يمكن أيضًا إضافة مواد GaAs إلى عناصر أخرى لتغيير تركيبها الدائري لإنتاج تأثير كهروضوئي ، ولجعل أجهزة انبعاث أشباه الموصلات الخفيفة ، ولصنع خلايا شمسية من زرنيخيد الغاليوم.