อะไรคือสารกึ่งตัวนำแกลเลียมอาร์เซไนด์

อะไรคือสารกึ่งตัวนำแกลเลียมอาร์เซไนด์?

คำนิยามของสารกึ่งตัวนำ GaAs

สารกึ่งตัวนำ GaAs หมายถึงสารประกอบของแกลเลียมและอาร์ซีนจากกลุ่ม III-V ที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

ช่องว่างพลังงานโดยตรง

GaAs มีช่องว่างพลังงานโดยตรง 1.424 eV ที่ 300 K ทำให้มันสามารถปล่อยแสง ซึ่งจำเป็นสำหรับ LED, ไดโอดเลเซอร์, และเซลล์แสงอาทิตย์

การเตรียมสารกึ่งตัวนำ GaAs

มีหลายวิธีในการผลิตสารกึ่งตัวนำ GaAs ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ คุณภาพ และการใช้งานของวัสดุ

บางวิธีที่พบบ่อยคือ:

• กระบวนการแช่แข็งแนวตั้งแบบไล่ระดับ (VGF)

• เทคนิค Bridgman-Stockbarger

• การเจริญเติบโตแบบ Czochralski ที่ห่อหุ้มด้วยของเหลว (LEC)

• กระบวนการ epitaxy ทางเฟสไอ (VPE)

• กระบวนการฝากเคมีไอโลหะ (MOCVD)

• กระบวนการ epitaxy ลำคลื่นโมเลกุล (MBE)

คุณสมบัติของสารกึ่งตัวนำ GaAs

• ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูง

• กระแส satuasi ส่วนกลับต่ำ

• ความไวต่ออุณหภูมิยอดเยี่ยม

• แรงดันไฟฟ้าสลายตัวสูง

• ช่องว่างพลังงานโดยตรง

ข้อดีของสารกึ่งตัวนำ GaAs

อุปกรณ์ GaAs มอบความเร็วสูง ความรบกวนต่ำ ประสิทธิภาพสูง และความเสถียรของอุณหภูมิที่ยอดเยี่ยม ทำให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง

การใช้งาน

• วงจรรวมความถี่ไมโครเวฟ (MFICs)

• วงจรรวมไมโครเวฟโมโนลิทิก (MMICs)

• ไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรด (LEDs)

• ไดโอดเลเซอร์

• เซลล์แสงอาทิตย์

• หน้าต่างแสง

สรุป

สารกึ่งตัวนำ GaAs คือสารประกอบของแกลเลียมและอาร์ซีนที่มีคุณสมบัติที่ต้องการมากมาย เช่น ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูง กระแส satuasi ส่วนกลับต่ำ ความไวต่ออุณหภูมิยอดเยี่ยม แรงดันไฟฟ้าสลายตัวสูง และช่องว่างพลังงานโดยตรง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ GaAs สามารถใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เช่น MFICs, MMICs, LEDs, ไดโอดเลเซอร์, เซลล์แสงอาทิตย์, และหน้าต่างแสง อุปกรณ์เหล่านี้มีการใช้งานและข้อดีในสาขาต่างๆ เช่น ระบบสื่อสาร, ระบบเรดาร์, ระบบดาวเทียม, ระบบไร้สาย, รีโมทคอนโทรล, เซนเซอร์แสง, ระบบจัดเก็บแสง, การใช้งานทางการแพทย์, การใช้งานในอวกาศ, และระบบภาพความร้อน