بستر GaAs
شرح
آرسنید گالیم (GaAs) یک نیمه هادی ترکیبی مهم و بالغ گروه III-Ⅴ است که به طور گسترده در زمینه الکترونیک نوری و میکروالکترونیک استفاده می شود.GaAs عمدتا به دو دسته تقسیم می شود: GaAs نیمه عایق و GaAs نوع N.GaAs نیمه عایق عمدتاً برای ساخت مدارهای مجتمع با ساختارهای MESFET، HEMT و HBT استفاده می شود که در ارتباطات رادار، امواج مایکروویو و میلی متری، رایانه های فوق العاده پرسرعت و ارتباطات فیبر نوری استفاده می شود.GaAs نوع N عمدتاً در لیزرهای LD، LED، لیزرهای مادون قرمز نزدیک، لیزرهای پرقدرت چاه کوانتومی و سلول های خورشیدی با راندمان بالا استفاده می شود.
خواص
کریستال | دوپ شده | نوع هدایت | غلظت جریان cm-3 | چگالی سانتی متر-2 | روش رشد |
GaAs | هیچ یک | Si | / | <5×105 | LEC |
Si | N | >5×1017 | |||
Cr | Si | / | |||
Fe | N | ~2×1018 | |||
Zn | P | >5×1017 |
تعریف بستر GaAs
بستر GaAs به یک بستر ساخته شده از مواد کریستالی آرسنید گالیم (GaAs) اشاره دارد.GaAs یک نیمه رسانای ترکیبی است که از عناصر گالیم (Ga) و آرسنیک (As) تشکیل شده است.
بسترهای GaAs به دلیل خواص عالی اغلب در زمینه های الکترونیک و اپتوالکترونیک استفاده می شوند.برخی از خواص کلیدی بسترهای GaAs عبارتند از:
1. تحرک الکترون بالا: GaAs تحرک الکترون بالاتری نسبت به سایر مواد نیمه هادی معمولی مانند سیلیکون (Si) دارد.این ویژگی باعث می شود که بستر GaAs برای تجهیزات الکترونیکی با فرکانس بالا مناسب باشد.
2. شکاف باند مستقیم: GaAs دارای یک شکاف باند مستقیم است، به این معنی که انتشار نور کارآمد می تواند زمانی رخ دهد که الکترون ها و حفره ها دوباره ترکیب شوند.این ویژگی باعث میشود که بسترهای GaAs برای کاربردهای اپتوالکترونیکی مانند دیودهای ساطع نور (LED) و لیزرها ایدهآل باشند.
3. گپ پهن: GaAs دارای گپ باند وسیع تری نسبت به سیلیکون است که آن را قادر می سازد در دماهای بالاتر کار کند.این ویژگی به دستگاه های مبتنی بر GaAs اجازه می دهد تا در محیط های با دمای بالا کارآمدتر عمل کنند.
4. نویز کم: بسترهای GaAs سطوح نویز پایینی از خود نشان می دهند، که آنها را برای تقویت کننده های کم نویز و سایر کاربردهای الکترونیکی حساس مناسب می کند.
بسترهای GaAs به طور گسترده در دستگاههای الکترونیکی و نوری، از جمله ترانزیستورهای پرسرعت، مدارهای مجتمع مایکروویو (IC)، سلولهای فتوولتائیک، آشکارسازهای فوتون و سلولهای خورشیدی استفاده میشوند.
این بسترها را می توان با استفاده از تکنیک های مختلفی مانند رسوب بخار شیمیایی آلی فلزی (MOCVD)، اپیتاکسی پرتو مولکولی (MBE) یا اپیتاکسی فاز مایع (LPE) تهیه کرد.روش رشد خاص مورد استفاده به کاربرد مورد نظر و الزامات کیفی بستر GaAs بستگی دارد.