מצע GaAs
תיאור
Gallium Arsenide (GaAs) הוא מוליך למחצה מורכב מקבוצה III-Ⅴ חשוב ובוגר, הוא נמצא בשימוש נרחב בתחום האופטו-אלקטרוניקה והמיקרו-אלקטרוניקה.GaAs מחולקת בעיקר לשתי קטגוריות: GaAs חצי בידודית ו-GaAs מסוג N.ה-GaAs המבודדים למחצה משמשים בעיקר לייצור מעגלים משולבים עם מבני MESFET, HEMT ו-HBT, המשמשים בתקשורת מכ"ם, מיקרוגל וגלי מילימטר, מחשבים מהירים במיוחד ותקשורת סיבים אופטיים.ה-GaAs מסוג N משמש בעיקר בלייזרי LD, LED, ליד אינפרא אדום, לייזרים קוונטיים בעוצמה גבוהה ותאים סולאריים בעלי יעילות גבוהה.
נכסים
| גָבִישׁ | מסומם | סוג הולכה | ריכוז זרימות cm-3 | צפיפות cm-2 | שיטת צמיחה |
| GaAs | אף אחד | Si | / | <5×105 | LEC |
| Si | N | >5×1017 | |||
| Cr | Si | / | |||
| Fe | N | ~2×1018 | |||
| Zn | P | >5×1017 |
הגדרת מצע GaAs
מצע GaAs מתייחס למצע העשוי מחומר גבישי גליום ארסניד (GaAs).GaAs הוא מוליך למחצה מורכב המורכב מיסודות גליום (Ga) וארסן (As).
מצעי GaAs משמשים לעתים קרובות בתחומי האלקטרוניקה והאופטו-אלקטרוניקה בשל תכונותיהם המצוינות.כמה מאפיינים מרכזיים של מצעי GaAs כוללים:
1. ניידות אלקטרונים גבוהה: ל-GaAs ניידות אלקטרונים גבוהה יותר מאשר חומרים מוליכים למחצה נפוצים אחרים כגון סיליקון (Si).מאפיין זה הופך את מצע GaAs למתאים לציוד אלקטרוני בעל הספק גבוה בתדר גבוה.
2. פער פס ישיר: ל-GaAs יש פער פס ישיר, מה שאומר שפליטת אור יעילה יכולה להתרחש כאשר אלקטרונים וחורים מתחברים מחדש.מאפיין זה הופך את מצעי GaAs לאידיאליים עבור יישומים אופטו-אלקטרוניים כגון דיודות פולטות אור (LED) ולייזרים.
3. Wide Bandgap: ל-GaAs יש פער פס רחב יותר מסיליקון, מה שמאפשר לו לפעול בטמפרטורות גבוהות יותר.מאפיין זה מאפשר למכשירים מבוססי GaAs לפעול ביעילות רבה יותר בסביבות בטמפרטורה גבוהה.
4. רעש נמוך: מצעי GaAs מציגים רמות רעש נמוכות, מה שהופך אותם למתאימים למגברים עם רעש נמוך ויישומים אלקטרוניים רגישים אחרים.
מצעי GaAs נמצאים בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים ואופטואלקטרוניים, כולל טרנזיסטורים מהירים, מעגלים משולבים במיקרוגל (ICs), תאים פוטו-וולטאיים, גלאי פוטון ותאים סולאריים.
ניתן להכין מצעים אלו באמצעות טכניקות שונות כגון מתכת אורגנית כימית אדי Deposition (MOCVD), Molecular Beam Epitaxy (MBE) או Liquid Phase Epitaxy (LPE).שיטת הגידול הספציפית בה נעשה שימוש תלויה ביישום הרצוי ובדרישות האיכות של מצע ה-GaAs.
