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砷化鎵材料 |
砷化鎵材料也可以採用離子注入摻雜工藝直接製造集成電路,儘管由砷化鎵取代硅、鍺的設想尚未實現,但它在激光、發光和微波等方面已顯示出優異的性能。砷化鎵外延技術還有分子束外延和金屬有機化合物汽相沉積外延。
簡介
Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體材料。它具有一些優於硅的性能,已成為僅次於硅材料的重要半導體材料。H.韋爾克於1952年提出的Ⅲ-Ⅴ族化合物具有優良的半導電性質。當時從禁帶寬度和電子遷移率推測砷化鎵兼具硅和鍺的優點,於是開展了對砷化鎵等化合物半導體材料的研究。最初10年進展不大。1962年砷化鎵激光器問世以後,砷化鎵器件發展很快。儘管由砷化鎵取代硅、鍺的設想尚未實現,但它在激光、發光和微波等方面已顯示出優異的性能。用砷化鎵已製造出高速集成電路,對材料質量提出更高要求,促使砷化鎵材料的研究更加深入。
評價
應用 砷化鎵器件主要包括光電器件和微波器件兩大類。砷化鎵以及其他Ⅲ-Ⅴ族化合物具有直接躍遷的能帶結構,在光電應用方面處於有利的地位。常用的光電器件有:AlxGaAs/GaAs和InGaxPAsy/InP兩種結構的雙異質結激光器,紅外和可見光發光管,砷化鎵太陽電池。在微波器件方面,砷化鎵的高遷移率和低有效質量使器件得以在更高頻率下工作。另外,基於電子轉移效應,已研製出耿氏管一類器件。70年代初,由於高質量砷化鎵外延材料和精細光刻工藝的突破,砷化鎵肖特基勢壘場效應晶體管(MESFET)取得了顯著的進展,頻率、增益和噪聲等參數均優於硅場效應晶體管。超晶格結構的出現為高電子遷移率晶體管(HEMT)的研製成功創造了條件。[1]