ما هو شبه الموصل أرسينيد الجاليوم؟

ما هو شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم؟

تعريف شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم

يُعرف شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم بأنه مركب من الغاليوم والأرسينيك من المجموعة الثالثة-الخامسة، ويُستخدم في مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية والضوئية الإلكترونية.

الفجوة الطاقية المباشرة

يتميز الأرسينيد الغاليوم بفجوة طاقية مباشرة تبلغ 1.424 إلكترون فولت عند درجة حرارة 300 كلفن، مما يمكّنه من إصدار الضوء، وهو أمر أساسي للأجهزة الضوئية مثل الثنائيات الباعثة للضوء والليزر والخلايا الشمسية.

تحضير شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم

هناك عدة طرق لإنتاج شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم، اعتمادًا على النقاء والجودة والمجال التطبيقي المرغوب للمادة.

بعض الطرق الشائعة هي:

• عملية التجمد الرأسي المتدرج (VGF)

• تقنية بريدجمان-ستوكبارجر

• نمو سوشرالسكي المغلف بالسائل (LEC)

• عملية النمو بالتكتل الأبخرة (VPE)

• عملية الترسيب الكيميائي بالأبخرة العضوية (MOCVD)

• عملية النمو بالتكتل الجزيئي (MBE)

خصائص شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم

• تنقل الإلكترونات العالي

• تيار التشبع العكسي المنخفض

• حساسية درجة الحرارة الممتازة

• جهد الانهيار العالي

• الفجوة الطاقية المباشرة

مزايا شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم

توفر أجهزة الأرسينيد الغاليوم سرعة عالية وضوضاء منخفضة وكفاءة عالية واستقرار درجة حرارة ممتاز، مما يجعلها مثالية لتطبيقات الأداء العالي.

التطبيقات

• الدوائر المتكاملة ذات الترددات الدقيقة (MFICs)

• الدوائر المتكاملة الدقيقة ذات الترددات الدقيقة (MMICs)

• ثنائيات الإصدار الضوئي تحت الحمراء (LEDs)

• ثنائيات الليزر

• الخلايا الشمسية

• النوافذ الضوئية

الخاتمة

شبه الموصل الأرسينيد الغاليوم هو مركب من الغاليوم والأرسينيك يتمتع بعدة خصائص مرغوبة مثل تنقل الإلكترونات العالي وتيار التشبع العكسي المنخفض والاستقرار الممتاز لدرجة الحرارة وجهد الانهيار العالي والفجوة الطاقية المباشرة. هذه الخصائص تجعل الأرسينيد الغاليوم قابلًا للاستخدام في مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية والضوئية الإلكترونية مثل الدوائر المتكاملة ذات الترددات الدقيقة والدوائر المتكاملة الدقيقة ذات الترددات الدقيقة والثنائيات الباعثة للضوء والليزر والخلايا الشمسية والنوافذ الضوئية. هذه الأجهزة لها تطبيقات ومزايا متعددة في مجالات مختلفة مثل أنظمة الاتصالات وأنظمة الرادار وأنظمة الأقمار الصناعية وأنظمة اللاسلكي وأنظمة التحكم عن بعد والمستشعرات الضوئية وأنظمة التخزين الضوئي والتطبيقات الطبية والتطبيقات الفضائية وأنظمة التصوير الحراري.