تجزیه و تحلیل مواد GaAs
1. مطالعه مواد نیمه هادی ترکیبی را می توان به آغاز قرن گذشته بررسی کرد. نخستین مواد گزارش شده در مواد پلیمری Thiel et al. در سال 1910، دانشمند آلمانی Welker ابتدا ترکیبات III-V را به عنوان یک خانواده نیمه رسانای جدید مورد مطالعه قرار داد و خاطر نشان ساخت که خواص برتر آنها توسط مواد نیمه هادی Element مانند Ge و Si ندارند. در طول پنجاه سال گذشته، تحقیق در مورد مواد نیمه هادی ترکیب شده پیشرفت زیادی کرده است و همچنین در زمینه میکرو الکترونیک و اپتوالکترونیک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است.
مواد گالیم آرسنید (GaAs) در حال حاضر مواد فراوان ترین، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند و از این رو مهم ترین مواد نیمه هادی ترکیب شده و مهم ترین مواد نیمه هادی پس از سیلیکون هستند. با توجه به عملکرد برتر و ساختار باند، مواد GaAs دارای پتانسیل بسیار بالایی در دستگاه های مایکروویو و دستگاه های نوری است. در حال حاضر، تکنولوژی پیشرفته تولید مواد گالیم آرسنید هنوز در دستان شرکت های بزرگ بین المللی مانند ژاپن، آلمان و ایالات متحده است. در مقایسه با شرکت های خارجی، شرکت های داخلی هنوز شکاف بزرگی در فن آوری تولید مواد گالیم آرسنید دارند.
2. خواص و کاربردهای مواد آرسنید گالیم
گالسیوم آرسناید نوعی ساختار باند انرژی مستقیم نوع انتقال است. حداقل مقدار باند هدایت و حداکثر مقدار گروه ولز در مرکز منطقه بریلوئین، یعنی k = 0 است، که باعث می شود که کارایی تبدیل الکترو نوری بالا باشد. مواد عالی برای آماده سازی دستگاه های فتوولتائیک.
در 300K، عرض باند ممنوعه GaAs ماده 1.42V است، که بسیار بزرگتر از 0.67V ژرمانیوم و 1.12V سیلیکون است. بنابراین، دستگاه های آرسنید گالیم میتوانند در دمای بالاتر کار کنند و قدرت بزرگ را تحمل کنند.
مواد گالیم آرسنید (GaAs) در مقایسه با مواد نیمه هادی گالیم آرسنید (GaAs) دارای تحرک الکتریکی بالا، عرض بزرگ باند ممنوع، فاصله باند مستقیم، مصرف کم انرژی و تحرک الکترونی حدود 5.7 برابر مواد سیلیکونی است. بنابراین، آن را به طور گسترده ای در تولید دستگاه های IC در فرکانس بالا و ارتباطات بی سیم استفاده می شود. دستگاه های با درجه حرارت بالا با سرعت بالا، با سرعت بالا و با درجه حرارت بالا تولید می شوند به طور کلی در زمینه ارتباطات بی سیم، ارتباط فیبر نوری، ارتباطات تلفن همراه، ناوبری جهانی GPS و غیره استفاده می شود. علاوه بر کاربرد تصادفی در محصولات IC، مواد GaAs نیز می توانند به سایر عناصر اضافه شوند تا ساختار باند خود را برای تولید اثر فوتوالکتریک، دستگاه های نوردهی نیمه هادی و سلول های خورشیدی گالسیوم آرسنید اضافه کنند.