GaAs materiálová analýza
1. Studium složených polovodičových materiálů lze vysledovat již počátkem minulého století. Nejdříve uváděné materiály inP studoval Thiel a kol. v roce 1910. V roce 1952 německý vědec Welker nejprve studoval III-V sloučeniny jako novou polovodičovou rodinu a poukázal na to, že mají vynikající vlastnosti, které nemají elementární polovodičové materiály jako Ge a Si. Za posledních padesát let se výzkum složených polovodičových materiálů dosáhl velkého pokroku a byl také rozšířen v oblasti mikroelektroniky a optoelektroniky.
Materiály arsenidu Gallium (GaAs) jsou v současné době nejrozšířenějšími, nejrozšířenějšími a nejdůležitějšími složenými polovodičovými materiály a nejdůležitějšími polovodičovými materiály po křemíku. Díky vynikajícímu výkonu a struktuře pásma mají materiály GaAs velký potenciál v mikrovlnných zařízeních a světelných zařízeních. V současnosti je pokročilá technologie výroby arsenidových materiálů v galiích stále v rukách významných mezinárodních společností, jako je Japonsko, Německo a Spojené státy. Ve srovnání se zahraničními společnostmi mají domácí podniky stále velkou mezeru ve výrobní technologii materiálů arsenidu galia.
2. Vlastnosti a využití materiálů arsenidu galia
Gallium arsenid je typickou strukturou energetického pásma s přímým přechodem. Minimální hodnota vodivého pásma a maximální hodnota valenčního pásma jsou ve středu oblasti Brillouin, tj. K = 0, což z něj činí vysokou účinnost elektro-optické konverze. Vynikající materiál pro přípravu fotovoltaických zařízení.
U 300K je zakázaná šířka pásma materiálu GaAs 1,42V, což je mnohem větší než 0,67V germania a 1,12V křemíku. Proto zařízení arsenidu galia mohou pracovat při vyšších teplotách a odolávat velké síle.
Ve srovnání s tradičními křemíkovými polovodičovými materiály mají materiály s arsenidem gallia (GaAs) vysokou pohyblivost elektronů, velkou zakázanou šířku pásma, přímou propustnost pásma, nízkou spotřebu energie a pohyb elektronů je asi 5,7násobkem počtu křemíkových materiálů. Proto je široce používán při výrobě IC zařízení ve vysokofrekvenční a bezdrátové komunikaci. Vysokofrekvenční, vysokorychlostní a vysokoteplotní zařízení odolná proti radiaci se obvykle používají v oblastech bezdrátové komunikace, komunikace s optickými vlákny, mobilní komunikace, globální navigace GPS a podobně. Kromě náhodného použití v produktech IC mohou být materiály GaAs přidány do jiných prvků, aby se změnila jejich struktura pásma tak, aby produkovala fotoelektrický efekt, vyráběla polovodičová zařízení vydávající světlo a vyráběla solární články arsenidu gallium.