Was ist ein Galliumarsenid-Halbleiter?
Definition von GaAs-Halbleiter
Ein GaAs-Halbleiter ist definiert als eine Verbindung aus Gallium und Arsen aus der III-V-Gruppe, die in verschiedenen elektronischen und optoelektronischen Geräten verwendet wird.
Direkter Bandlücke
GaAs hat eine direkte Bandlücke von 1,424 eV bei 300 K, was es ermöglicht, Licht zu emittieren, was für LEDs, Laserdioden und Solarzellen essentiell ist.
Herstellung von GaAs-Halbleitern
Es gibt mehrere Methoden zur Herstellung von GaAs-Halbleitern, abhängig von der gewünschten Reinheit, Qualität und Anwendung des Materials.
Einige der gängigen Methoden sind:
Der vertikale Gradienten-Freeze (VGF)-Prozess
Die Bridgman-Stockbarger-Technik
Das flüssig umhüllte Czochralski (LEC)-Wachstum
Der Dampfphasenepitaxie (VPE)-Prozess
Der metallorganische chemische Dampfphasenabscheidungsprozess (MOCVD)
Der Molekularstrahlepitaxie (MBE)-Prozess
Eigenschaften eines GaAs-Halbleiters
Hohe Elektronenbeweglichkeit
Niedriger Rückwärts-Sättigungsstrom
Hervorragende Temperaturempfindlichkeit
Hohe Durchschlagspannung
Direkte Bandlücke
Vorteile des GaAs-Halbleiters
GaAs-Geräte bieten hohe Geschwindigkeit, geringes Rauschen, hohe Effizienz und ausgezeichnete Temperaturstabilität, wodurch sie ideal für Hochleistungsanwendungen sind.
Anwendungen
Mikrowellenfrequenzintegrierte Schaltkreise (MFICs)
Monolithische Mikrowellenintegrierte Schaltkreise (MMICs)
Infrarot-Leuchtdioden (LEDs)
Laserdioden
Solarzellen
Optische Fenster
Fazit
GaAs-Halbleiter ist eine Verbindung aus Gallium und Arsen, die viele wünschenswerte Eigenschaften aufweist, wie hohe Elektronenbeweglichkeit, niedriger Rückwärts-Sättigungsstrom, hervorragende Temperaturempfindlichkeit, hohe Durchschlagspannung und direkte Bandlücke. Diese Eigenschaften ermöglichen die Verwendung von GaAs in verschiedenen elektronischen und optoelektronischen Geräten wie MFICs, MMICs, LEDs, Laserdioden, Solarzellen und optischen Fenstern. Diese Geräte haben verschiedene Anwendungen und Vorteile in unterschiedlichen Bereichen, wie Kommunikationssystemen, Radarsystemen, Satellitensystemen, drahtlosen Systemen, Fernbedienungen, optischen Sensoren, optischen Speichersystemen, medizinischen Anwendungen, Raumfahrtanwendungen und thermischen Bildgebungssystemen.
