砷化镓简介
重大发现!砷化镓:半导体上游贵族材料!

重大发现!砷化镓:半导体上游贵族材料!概念:砷化镓(gallium arsenide),化学式 GaAs。
砷化镓是一种重要的半导体材料。
GaAs拥有一些较Si还要好的电子特性,使得GaAs可以用在高于250 GHz的场合。
如果等效的GaAs和Si元件同时都操作在高频时,GaAs会产生较少的噪音。
也因为GaAs有较高的崩溃压,所以GaAs 比同样的Si元件更适合操作在高功率的场合。
砷化镓原材料:生产GaAs的原材料主要有Ga(镓)、As(砷)、Al2O3(氧化铝)、B2O3(氧化硼);其中,Ga(镓)是最为可贵的原材料。
在微电子领域中,使用的化合物半导体材料属于高端产品,主要用于制作无线通讯(卫星通讯、移动通讯)、光纤通讯、汽车电子等用的微波器件。
在光电子领域中,使用的化合物半导体材料属于低端产品,主要用于制作发光二极管、激光器及其它光电子器件。
砷化镓的应用:运用在移动电话、卫星通讯、微波点对点连线、雷达系统等地方。
GaAs曾用来做成甘恩二极管、微波二极管和耿氏二极管)以发射微波。
砷化镓材料具有很高的电子迁移率、宽禁带、直接带隙,消耗功率低的特性,广泛应用于高频及无线通讯,适于制作IC器件。
从应用领域来说,主要在光电子领域和微电子领域。
砷化镓的重要性:作为第二代半导体,砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。
2001年7月31日,中国科学家宣布已掌握一种生产这种材料的新技术,使中国成为继日本、德国之后掌握这一技术的又一国家。
电子迁移率比硅高6倍,砷化镓成为超高速、超高频器件和集成电路的必需品。
它还被广泛使用于军事领域,是激光制导导弹的重要材料,曾在海湾战争中大显神威,赢得“砷化镓打败钢铁”的美名。
市场趋势:目前国际上砷化镓半导体的年销售额仍在10亿美元以上。
在“十五”计划中,我国将实现该产品的产业化,以占据国际市场。
业内人士表示,2016年的统计数据来看,砷化镓(GaAs)是全球化合物半导体应用领域最主流的产品,占据79%的份额。
GaAs

s2p1组态的价电子,而V族原子提供5个s2p3组态的价电子,它们之间平均每个原子有四个价电子,
正好可用作形成四面体共价结合之用。这类化合物以共价结合为主,但却混杂有部分离子结合性质。 这是由于V族元素的电负性比III族元素大,组成晶体时,部分电子将从电负性低的原子(III族元素) 转移到电负性较高的原子(V族元素)中去,电荷的这种转移(极化)使III族元素带正电,V族元素带负 电。如果引用有效电荷Z*e这个概念来描述这种电荷转移的程度,则“共价键”模型可认为砷化镓晶 体以共价结合为主,但混杂有部分离子结合性质,每个离子带有效电荷Z*e。
二、砷化镓晶体结构
• 砷化镓晶格是由两个面心立方(fcc)的子晶格(格点上分别是砷和镓的两个子晶格)沿空间体对角线 位移1/4套构而成。这种晶体结构在物理学上称之为闪锌矿结构。图1给出了砷化镓晶胞结构的示意 图,表1给出了在室温下目前已知砷化镓半导体材料的物理、电学参数。关于砷化镓的化学组成形 式,III-V族化合物共价键模型认为[2]:这类化合物形成四面体共价结合,成键时III族原子提供3个
GaAs砷化镓
一、简介
• 化学式 GaAs。黑灰色固体,熔点 1238℃。它在600℃以下,能在空气中稳定存在,并且不为非氧 化性的酸侵蚀。化学键角为109’28’,主要为共价成分。由于镓、砷原子不同,吸引电子的能力 不同,共价键倾向砷原子,具有负电性,导致Ga-As键具有一定的离子特性,使得砷化镓材料具有
GaAs太阳电池的特点——优点
高的能量转换效率:直接带隙能带结构,GaAs的带隙为1.42eV,处于太阳电池材料所要求的最佳 带隙宽度范围; 电子迁移率高; 易于制成非掺杂的半绝缘体单晶材料,其电阻率可达108 兆欧 以上;
具有良好的抗辐射能力:由于III-V族化合物是直接带隙,少数载流子扩散长度较短,且抗辐射
砷化镓

产业发展存在的问题
1
2 制备费用高居不下
砷有毒,一般的企业不愿投产
3
4
构造隧道结和阻止p/n结难度大
追日跟踪系统实施有难度 政策不明确,多晶· 硅依赖进口
5
解决方案:
.广大的相关科研机构 合作攻关,做好镓的高 纯提取
国家策支持明细化鼓 励各地新建光伏电站 采用砷化镓光伏电池
对策
加大技术攻关,简化制 备工艺,减小电池系统 复杂度,降低电池制备 耗费
提高工厂生产的智能化、 自动化,减少生产直接 接触人员
应用情况:
砷化镓器件主要包括光电器件和微波器 件两大类。砷化镓以及其他Ⅲ-Ⅴ族化合 物具有直接跃迁的能带结构,在光电应 用方面处于有利的地位。
砷化镓太阳能电池
国内、外应用:
70 年代中期至 90 年代中期 90 年代中期
国内均采用L PE技术研制GaAs 电池。 国内开始采用MOCVD 技术研制GaAs 电池。
20世纪60年代
20世纪70年代
世纪80年代后
性质与属性:
砷化镓材料的分类:
1. 按照应用领域不同分类 :分为半绝缘砷化镓材料和低阻砷化镓材料。
• 第一类为半绝缘砷化镓材料约占整个GaAs 单晶材料市场需求的40 % 左右,主要用于微波场效应器件(FET)、模拟集成电路、数字集成 电路、光电子集成电路(OEIC)。 • 第二类为低阻(掺杂半导体)砷化镓材料,约占GaAs 材料的64%。 主要用于发光二极管(LED)、激光器、太阳能电池光电探测器 (PD)、微波二极管等器件。 2. 按照工艺方法不同的分类: 目前国内常用的砷化镓晶体生长方法有三种,LEC法(俗称为直拉)、 HB法(俗称为水平法)和VB法或VGF法(俗称为垂直)。
砷化镓密度

砷化镓密度砷化镓是一种化合物,由镓和砷元素组成。
它的化学式为GaAs,是一种重要的半导体材料。
砷化镓具有很高的密度,是许多电子器件中常用的材料之一。
砷化镓的密度是指单位体积内所含质量的大小,通常以克/立方厘米(g/cm³)来表示。
砷化镓的密度约为5.31克/立方厘米,比许多常见金属如铁、铜等的密度要大。
砷化镓的高密度使得它在电子器件中具有重要的应用价值。
砷化镓具有优异的电子特性,它是一种直接带隙半导体材料,具有较高的载流子迁移率和较低的载流子复合率。
这使得砷化镓在光电子器件、太阳能电池、激光器等领域具有广泛的应用。
砷化镓的高密度还使得它在集成电路制造中具有重要作用。
砷化镓可以通过分子束外延(MBE)或金属有机化学气相沉积(MOCVD)等技术制备成薄膜,用于制造高速、高频的电子器件。
砷化镓薄膜的高密度保证了器件的稳定性和可靠性。
除了在电子器件中的应用,砷化镓也被广泛用于光电子学领域。
砷化镓可以制备成红外探测器、光电二极管、激光二极管等光电子器件。
通过调控砷化镓的组分和结构,可以实现对不同波长的光的探测和发射。
砷化镓的高密度和优异的性能使得它成为当今电子工业中不可或缺的材料之一。
砷化镓的密度对于材料的物理、化学性质和器件性能具有重要影响。
因此,砷化镓的密度研究对于深入了解其特性和应用具有重要意义。
总结起来,砷化镓是一种密度较高的半导体材料,具有优异的电子特性和广泛的应用前景。
砷化镓的密度对于材料的性质和器件性能具有重要影响,研究砷化镓的密度有助于深入了解其特性和应用。
随着科技的不断发展,砷化镓在电子工业和光电子学领域的应用将会更加广泛。
砷化镓怎么读

砷化镓怎么读
Shen hua jia
砷化镓(alium arsenide),化学式GaAs。
灰色固体,熔点1238°C。
它在600°C以下,能在空气中稳定存在,粗不被非氧化性的酸侵蚀。
砷化镓是一种重要的半导体材料。
属功-V族化合物半导体。
属闪锌矿型晶格结构,晶格常数5.65*10-10m,熔点1237°C,禁带宽度1.4电子伏。
砷化镓于1964年进入实用阶段。
砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、y光子探测器等。
由于其电子迁移率比硅大5~6倍,故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。
用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力等优点。
此外,还可以用于制作转移器件一体效应器件。
砷化镓是半导体材料中兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体三极管的放大倍数小,导热性差,不适宜制作大功率器件。
虽然砷化镓具有优越的性能,但由于它在高温下分解,故要生产理想化学配比的高纯的单晶材料,技术上要求比较高。
砷化镓

砷化镓和磷化镓是具有电致发光性能的半导体。
砷化镓发光二极管量子效率高、器件结构精巧简单、 机械强度大、使用寿命长,可应用于“光电话”。在 不便敷设电缆的地方或原有通信线路发生障碍时,可 用光电话通信,如在远洋船舶间或飞机间通话使用。 光电话应用的最突出实例是地面控制站与宇宙火箭在 大气层中加速或制动这段时间内的联系。那时火箭周
原 因
大多数产品不必太快。
砷化镓含有对人类有害的砷 元素,处理增加成本。
半导体材料特性
砷化镓于 1964 年进入实用阶段。砷化
镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以
上的半绝缘高阻材料 , 用来制作集成电路衬
底、红外探测器、γ光子探测器等。由于其 电子迁移率比硅大约 7倍,故在制作微波器 件和高速数字电路方面得到重要应用。
砷化镓是制作高温、高频、抗辐射和低噪声器 件的良好材料。 特别是它的能带具有双能谷结构, 又属于直接带隙材料,故可制作体效应器件,高效 激光器和红外光源。砷化镓还可用来制作雪崩二极 管、场效应晶体管、变容二极管、势垒二极管等微 波器件和太阳电池等。与锗、硅相比,砷化镓具有 更高的电子迁移率,因此它是制作高速计算机用集 成电路的重要材料。
载流子迁移率高,适合于做高速IC,如:飞机控制和超 高速计算机;是半绝缘的,使临近器件的漏电最小化,允 许更高的封装密度。 砷化镓 最大频率范围 最大操作温度 电子迁移率 功率损耗 材料成本 2-300 GHz 200℃ 8500 小 高 硅 <1GHz 120℃ 1450 大 低
砷化镓的单晶生产
直径GaAs单晶。其中以低位错密度的HB方法生长的
2~3英寸的导电砷化镓衬底材料为主。
Ⅲ-Ⅴ族化合 物在高温时 会发生部分 离解,因此, 在讨论它们 的相平衡关 系时,还必 须考虑蒸汽 压这一因素。
砷化镓无机非金属材料

砷化镓无机非金属材料砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)是一种无机非金属材料,由镓(Ga)和砷(As)元素组成。
它具有多种优良的性能和应用领域,如光电子学、半导体器件等。
本文将对砷化镓的性质、制备方法、应用领域进行全面详细的介绍。
1. 砷化镓的性质砷化镓在室温下为黑色结晶固体,具有以下主要性质:1.1 密度和晶体结构砷化镓的密度约为5.32克/立方厘米,其晶体结构属于锐钛矿型(Zinc Blende,ZB),由镓和砷原子以ABAB…排列方式组成。
晶格常数为5.65 Å。
1.2 波长范围砷化镓的带隙宽度较窄,约为1.43电子伏特(eV),相当于可见光的波长范围。
因此,砷化镓在可见光和近红外光谱范围内具有较好的光电转换性能。
1.3 电子迁移率和载流子浓度砷化镓具有较高的电子迁移率,在高电子浓度下可超过8,500 cm²/Vs,而在低电子浓度下也能保持较高的迁移率。
此外,它具有较低的载流子浓度,有助于减小电子设备的噪声和功耗。
1.4 热导率和导热系数砷化镓具有较高的热导率,约为50 W/m·K,使其在高功率应用中能够快速散热。
此外,它的热膨胀系数较小,使其与一些其他材料(如硅)具有较好的热匹配性。
1.5 光电器件性能由于砷化镓的带隙宽度较小,因此它具有良好的光电转换性能。
它的光电器件可以实现高速、高频率的光通信和激光器。
此外,砷化镓光电器件具有较高的光子产额和较低的消光比,使其在光电子学中得到广泛应用。
2. 砷化镓的制备方法砷化镓的制备方法主要包括化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)、分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)和金属有机化学气相沉积(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)等。
2.1 化学气相沉积化学气相沉积是一种常用的砷化镓制备方法。
砷化镓的参数

砷化镓的参数砷化镓(GalliumArsenide,称GaAs)一直以来都是电子产品中最重要的材料之一。
由于它体积小、功耗低、能量利用率高,因此它在微处理器、射频放大、模拟电路等电子产品中非常有用,在构建各类半导体时也得到了广泛的使用。
然而,传统的砷化镓薄膜和材料带来的技术难题和过程工艺挑战在不断增加。
因此,了解GaAs的性能及其参数的细微差别对于成功应用GaAs非常重要。
GaAs的结构及功能由其参数决定,可以根据它的表面状态、晶体结构及其它物理参数来评估。
例如,可以用拉曼光谱法评估GaAs 薄膜的厚度及其变化,以及其材料的吸收带和发射带;可以用X射线衍射技术测量GaAs的结构尺寸及其结构的变化、晶体塔德比及其它参数;还可以通过电子显微镜来评估GaAs的表面构造、表面层状态以及晶体结构。
GaAs的参数多样且复杂,但可以根据它的不同参数来分析和评估它的功能性能。
其中最常用的参数包括晶体尺寸、晶体塔德比以及表面形态参数,每个参数都对GaAs功能性能有一定影响。
晶体尺寸是GaAs晶体表面状态的最小单位,它可以帮助电子学家们测量GaAs晶体的空间结构、表面形态及其它物理参数。
晶体尺寸是一个有限的值,严格控制晶体尺寸可以提高GaAs晶体表面完整性,从而增强其性能。
晶体塔德比(TDR)是指GaAs晶体的表面形态、晶向及晶体结构。
它是一种特殊的表面特征,可以识别GaAs晶体的表面形态和晶体定向。
在GaAs的发光器件的制作中,TDR是用来测量器件的光学性能的重要参数之一,以确定结构的完整性及其功能性能。
最后,表面形态参数也是GaAs晶体特性的重要参数。
表面形态参数包括表面粗糙度、表面缺陷、表面张力等。
这些参数可以帮助人们了解GaAs晶体表面的粗糙度、缺陷、张力等,更好地了解GaAs晶体表面形态、晶体结构及其性能,从而更好地控制其功能性能。
总之,砷化镓(GaAs)是一种重要的半导体材料,它的性能及其参数的细微差别都与GaAs晶体的功能性能直接相关。
砷化镓半导体材料

砷化镓半导体材料砷化镓(Gallium Arsenide,简称GaAs)是一种重要的半导体材料,具有较高的电子迁移率和较宽的能带间隙,广泛应用于光电子器件、集成电路和微波器件等领域。
砷化镓是由镓原子和砷原子按照1:1的比例组成的化合物,具有类似于硅的晶体结构。
由于GaAs在晶体质量、材料纯度和生长工艺等方面都具有优势,因此被广泛应用于高性能电子器件的制造中。
与硅相比,砷化镓具有更好的热导率、更低的饱和漂移速度和更高的饱和电子迁移率,因此在高频和高功率应用中表现得更出色。
砷化镓材料可以通过多种方法生长,包括分子束外延(MBE)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)和液相外延(LPE)等。
其中,MBE和MOCVD是目前最常用的砷化镓生长技术。
MBE是利用分子束外延设备,在真空中逐层生长砷化镓晶体,可以实现高纯度材料的生长,但生长速度较慢;MOCVD是利用金属有机前体在高温下进行化学反应生成砷化镓薄膜,生长速度较快,适合大面积的生长需求。
砷化镓材料具有很多优点,使其在许多领域得到广泛应用。
首先,砷化镓具有较高的电子迁移率,使得其在高频电子器件中能够实现较高的工作频率。
其次,砷化镓的能带间隙为1.43eV,远大于硅的1.12eV,使其具有较高的光吸收系数和较短的载流子寿命,适合于光电子器件的制造,如激光器、太阳能电池和光电二极管等。
此外,与硅相比,砷化镓在高温下的电学性能更稳定,适用于高温环境下的工作。
在光电子器件方面,砷化镓被广泛应用于激光器的制造。
砷化镓激光器具有较高的发光效率和较宽的发光波长范围,适用于光通信、光存储和光制造等领域。
此外,砷化镓也可以用于制造太阳能电池,由于其能带间隙较大,对高能光的吸收更高,可以提高太阳能电池的转换效率。
在集成电路领域,砷化镓常用于制造高电子迁移率晶体管(HEMT)和互补金属氧化物半导体(CMOS)。
HEMT是一种高频、高功率应用的场效应晶体管,具有较高的电子迁移率和较高的工作频率。
砷化镓晶体及晶片 led制造材料

砷化镓晶体及晶片 led制造材料砷化镓晶体及晶片LED制造材料砷化镓(Gallium Arsenide,简称GaAs)是一种半导体材料,具有广泛应用于光电子器件中的优异性能。
作为一种直接能隙材料,砷化镓晶体及晶片常被用于制造高亮度、高效率的LED(Light Emitting Diode,发光二极管)。
砷化镓晶体具有许多优点。
首先,它的晶格常数与硅基材料相近,因此可以在硅基底上生长。
这为砷化镓晶体的集成和封装提供了便利,使得其在电子器件制造中具有广泛应用的潜力。
其次,砷化镓具有较高的电子迁移率和载流子迁移率,使得器件在高频和高速应用中具有优异的性能。
此外,砷化镓还具有较高的光吸收系数,使得其在光电子器件中能够有效地转换光能为电能。
在制造LED时,砷化镓晶片被广泛应用。
砷化镓晶片是一种具有特定结构和材料组成的半导体结构件,能够将电能转换为可见光。
砷化镓晶片的制造过程包括多个步骤。
通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)等方法,在砷化镓基片上生长砷化镓晶体。
这个过程需要精确控制温度、气体流量和气氛等参数,以保证晶体的质量和生长速度。
接下来,通过化学机械抛光(CMP)等方法,将砷化镓晶体表面进行平整处理,以提高晶片的光电特性。
然后,通过光刻、蚀刻和金属化等工艺步骤,将砷化镓晶片制作成LED的结构。
光刻技术用于制作光掩膜,蚀刻技术用于去除不需要的材料,金属化技术用于制作电极和连接线。
这些工艺步骤需要高精度的设备和复杂的工艺流程,以确保LED器件的性能和可靠性。
通过封装和测试等步骤,将制造好的砷化镓晶片LED组装成最终的产品。
封装过程中,需要将晶片与外部环境隔离,并提供电气连接和光学封装。
测试过程中,需要对LED的电学和光学性能进行检测和验证,以确保产品的质量和性能达到设计要求。
砷化镓晶体及晶片是制造LED的重要材料。
通过合理的制造工艺和精细的工艺控制,可以制造出高亮度、高效率的LED产品。
砷化镓晶体及晶片的应用范围广泛,涵盖了照明、显示、通信等多个领域。
砷化镓晶体中普通共价键与配位键之比

砷化镓晶体中普通共价键与配位键之比1. 简介1.1 砷化镓晶体基本概念砷化镓晶体是一种广泛应用于半导体领域的材料,其化学式为GaAs。
砷化镓晶体由镓原子(Ga)和砷原子(As)通过共价键形成晶格结构。
晶体结构中的原子之间存在两种类型的键:普通共价键和配位键。
本文将探讨砷化镓晶体中普通共价键与配位键之间的比例。
1.2 共价键与配位键的基本概念共价键是一种原子间通过电子共享而形成的键。
在砷化镓晶体中,由于镓和砷原子之间的电负性差异较小,它们之间形成的键是普通共价键。
普通共价键的特点是电子对是平等地共享在两个原子之间。
配位键是一种原子与其周围的多个原子形成的键。
在砷化镓晶体中,由于砷原子较镓原子外层电子数目多,因此会形成额外的配位键。
配位键的特点是原子周围的多个原子与其形成的键不是等强的共享关系,而是存在一定的电子转移。
2. 普通共价键的比例2.1 普通共价键的定义普通共价键是指在砷化镓晶体中,由镓和砷原子之间通过电子共享形成的键。
2.2 普通共价键的数量砷化镓晶体的化学式为GaAs,其中含有1个镓原子和1个砷原子。
每个原子与其周围的四个邻近原子都通过普通共价键相连。
因此,砷化镓晶体中普通共价键的数量为4。
3. 配位键的比例3.1 配位键的定义配位键是指在砷化镓晶体中,由砷原子与其周围的多个原子形成的键。
3.2 配位键的数量砷化镓晶体中,每个砷原子周围有六个邻近的镓原子,它们通过配位键相连。
因此,砷化镓晶体中每个砷原子形成的配位键数量为6。
4. 普通共价键与配位键之比4.1 镓原子与砷原子的比例在砷化镓晶体中,镓原子与砷原子的比例是1:1,即每个砷原子周围有一个镓原子。
4.2 总键数的计算根据普通共价键和配位键的数量,我们可以计算出砷化镓晶体中总的键数。
普通共价键的数量为4,配位键的数量为6。
总键数 = 普通共价键数量 + 配位键数量 * 镓原子个数插入公式:总键数 = 4 + 6 * 1 = 104.3 普通共价键与配位键之比普通共价键与配位键的比例可以通过计算得出。
砷化镓晶体及晶片 led制造材料

砷化镓晶体及晶片 led制造材料砷化镓晶体及晶片是制造LED(Light Emitting Diode,发光二极管)的重要材料之一。
本文将介绍砷化镓晶体及晶片的特性、制备过程及其在LED制造中的应用。
砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)是一种具有优良电学特性和光学特性的半导体材料。
砷化镓晶体具有较高的电子迁移率和较小的能隙,能够在可见光范围内发射出不同颜色的光。
与硅材料相比,砷化镓具有较高的电子迁移率,使其在高频电子器件和光电器件中具有更好的性能。
砷化镓晶体的制备主要通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)或分子束外延(MBE)等方法进行。
在制备过程中,先将金属有机化合物和气体分子分解产生金属和砷化物,然后在衬底表面上形成砷化镓晶体的薄膜。
晶片制备过程中,通过光刻、蚀刻和金属化等工艺将砷化镓晶体切割成小片,并在表面上制作电极和连接线。
砷化镓晶片在LED制造中具有重要应用。
由于砷化镓晶片具有较高的光电转换效率和较小的能量损失,使其成为制造高亮度、高效能LED的理想材料。
砷化镓晶片的发光效率可达到80%以上,远高于其他材料。
此外,砷化镓晶片制备工艺成熟,可实现大规模生产,使得LED的成本得以降低。
砷化镓晶片广泛应用于照明、显示和通信等领域。
在照明方面,砷化镓LED可以发出不同颜色的光,可用于室内照明、汽车照明和背光源等。
在显示方面,砷化镓LED可用于制造高清晰度的显示屏,如液晶电视、手机屏幕和电脑显示器等。
在通信方面,砷化镓LED 可用于制造高速光通信器件,如光纤通信中的激光器和光电二极管等。
然而,砷化镓晶片也存在一些挑战和问题。
首先,砷化镓晶片的成本相对较高,限制了其在大规模应用中的普及。
其次,砷化镓晶片的热耐受性较差,需要进行散热设计以提高其稳定性。
此外,砷化镓晶片的生产过程中会产生一些有害物质,对环境造成一定影响,需要进行合理处理和回收。
砷化镓晶体及晶片作为LED制造的重要材料,具有优良的电学特性和光学特性,能够实现高亮度、高效能的发光。
砷化镓

同时还有很多对砷化镓的研究与了解的报告,例如“GaAs基微机械加工 技术", “GaAs微结构中共振隧穿薄膜介观压阻效应研究”,“基于GaAs PIN二极管的宽带大功率单片单刀双掷开关”,“GaAs 10 bit DAC的抗 辐射设计和实验”,“具有正斜率增益的GaAs MMIC宽带放大器芯片设 计”等。 一些相关文献资料:
1 辐照效应
1.1 电路选取 GaAs加权相加电路是一个中等规模集成电路,完成将输入的数字信 号合成模拟信号的功能,具有数模混合的功能,在试验过程中可以充分 研究辐射对数模结构的影响。通过研究加权相加电路在辐射前后的效应, 统计分析试验结果,从而优化电路,开发具有抗辐射能力的GaAs IC,建 立涵盖电路设计、工艺制造、测试和试验等一整套GaAs IC的生产制造技 术,满足我国航空航天领域对GaAs IC的需求。 1.2辐照损伤机理 GaAs MESFET是以“多子”来输运电流的有源器件,因此其本身具 有很高的抗辐照特性。从资料上看GaAs MESFET在抗辐射加固上的主要
1
应用
砷化镓于1964年进入实用阶段,砷 化镓可以制成电阻率比硅、锗高 3 个数量级以上的半绝缘高阻材料 , 用来制作集成电路衬底、红外探测 器、γ 光子探测器、微波集成电路、 红外线发光二极管、半导体激光器 和太阳电池等元件。由于其电子迁 移率比硅大 5 ~6倍,故在制作微波 器件和高速数字电路方面得到重要 应用。此外,还可以用于制作转移 器件──体效应器件。
2.制造技术
以热分解的方式在衬底上进行气相沉积(气相外延),生成Ⅲ-Ⅴ族、Ⅱ-Ⅵ 04 族化合物半导体及其三元、四元化合物半导体薄膜单晶。20世纪70年代末, MOCVD开始用于研制GaAs太阳电池。与LPE相比,MOCVD虽然设备成本较高,但 具有不可比拟的优越性。两者的比较如表1所示。 外延技术 LPE MOCVD
砷化镓 衬底 去除

砷化镓衬底去除一、砷化镓衬底简介砷化镓(GaAs)是一种重要的半导体材料,具有高电子迁移率和直接带隙等优点,广泛应用于微电子、光电子、化合物半导体等领域。
砷化镓衬底是砷化镓晶体生长的基底,其质量和性能对砷化镓器件的性能和可靠性具有重要影响。
在砷化镓衬底制备过程中,需要对其进行表面处理和加工,去除表面杂质和损伤层,以提高其质量和性能。
二、砷化镓衬底去除方法1.机械研磨法机械研磨法是一种传统的砷化镓衬底去除方法,通过研磨剂和磨料对砷化镓衬底表面进行研磨,以去除表面杂质和损伤层。
该方法具有设备简单、操作方便等优点,但缺点是研磨过程中会产生热量和应力,容易引入新的损伤和杂质,影响砷化镓衬底的质量和性能。
2.化学腐蚀法化学腐蚀法是一种通过化学反应去除砷化镓衬底表面杂质和损伤层的方法。
该方法利用化学试剂与砷化镓衬底表面的杂质和损伤层发生化学反应,将其溶解或分解成可去除的物质,再通过清洗过程将其去除。
化学腐蚀法具有较高的去除效率和处理效果,但需要严格控制化学试剂的种类、浓度和处理时间,以避免对砷化镓衬底造成过腐蚀或损伤。
3.激光退火法激光退火法是一种利用激光能量对砷化镓衬底表面进行加热处理的方法。
该方法通过高能激光束的照射,使砷化镓衬底表面局部温度升高,产生热效应,使表面杂质和损伤层迅速熔融、汽化或分解,再通过冷却过程将熔融、汽化或分解的物质去除。
激光退火法具有高精度、高效率和高自动化等优点,但设备成本和维护成本较高。
4.等离子体刻蚀法等离子体刻蚀法是一种利用等离子体对砷化镓衬底表面进行刻蚀处理的方法。
该方法通过辉光放电或射频放电等方法,在真空环境下产生等离子体,等离子体中的活性粒子与砷化镓衬底表面发生物理和化学作用,将表面杂质和损伤层去除。
等离子体刻蚀法具有高精度、低损伤和可控性强等优点,但设备成本和维护成本较高。
三、砷化镓衬底去除的注意事项1.避免引入新杂质和损伤在砷化镓衬底去除过程中,应尽量避免引入新的杂质和损伤。
砷化镓

砷化镓李启靖何智慧杨海荣砷化镓(gallium arsenide)(化学式GaAs)是一种重要的半导体材料。
它在许多领域都得到了重要的应用。
本文将从四个方面进行对砷化镓的介绍。
一、砷化镓的简介砷化镓是Ⅲ-Ⅴ族元素化合的化合物,黑灰色固体,熔点1238℃。
它在600℃以下,能在空气中稳定存在,并且不为非氧化性的酸侵蚀。
砷化镓可作半导体材料,其电子迁移率高、介电常数小,能引入深能级杂质、电子有效质量小,能带结构特殊,可作磊晶片。
由于传送讯号的射频元件需要工作频率高、低功率消耗、低杂讯等特色,而砷化镓本身具有光电特性与高速,因此砷化镓多用於光电元件和高频通讯用元件。
砷化镓可应用在WLAN、WLL、光纤通讯、卫星通讯、LMDS、VSAT等微波通讯上。
不过,砷化镓材料成本较高,使用的制程设备也与一般IC业者常用的矽制程设备不同。
砷化镓材料是继硅单晶之后第二代新型化合物半导体材料中最重要、用途最广泛的材料之一。
在微电子和光电子领域有着巨大的应用空间,主要用于制作高速、高频、大功率等微电子器件和电路,随着IT行业的发展,市场空间不断扩大。
在光电子领域,随着全球LED市场突飞猛进的发展,在世界半导体固态照明大趋势的引领下,砷化镓晶片的需要已经开始大幅增加。
随着科学技术的不断发展,砷化镓材料将有更加广泛的用途。
砷化镓材料在世界发达国家均被视为战备储备物资,美、英、法、俄、日、德等国家都对砷化镓材料的开发应用投入了巨资,尤其美国还将砷化镓材料的生产应用技术列入国防白皮书,从而对美国国防技术起到了重要作用。
在现代军备技术中,几项关键技术均与砷化镓材料有直接关系。
例如,机载相控雷达、战术红外线夜视镜,抗辐射电子元件,红外线激光导航、红外线激光瞄准仪等。
以砷化镓化合物半导体材料为代表的新型信息功能材料已经列入国家高科技优先发展目录,信息功能已成为国家鼓励发展产业。
二、砷化镓的应用由于砷化稼拥有高频、低噪声与高电子迁移率的物理特性, 砷化稼微波器件技术最初是应用在国防、太空科技及人造卫星通讯方面, 由于无线通讯的需求量不断成长, 砷化稼微波器件现已广泛普及到一般的商业用途, 例如在手机功率放大器、计算机产品、工业应用及无线电通信等方面。
砷化镓材料物理特性及应用

砷化镓材料物理特性及应用砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)是一种重要的半导体材料,具有许多独特的物理特性和广泛的应用。
首先,砷化镓的晶体结构为非共价键结构,每个镓原子与四个砷原子形成化学键。
这种特殊的晶体结构决定了砷化镓具有较高的热稳定性和高载流子迁移率,使其在高频电子器件中具有广泛的应用。
此外,砷化镓的禁带宽度为1.4电子伏特,是硅的三倍左右,使其在高速和高频应用中有很大的优势。
其次,砷化镓具有优良的光电性质。
它能够吸收可见光和近红外光,因此在光电器件中有广泛的应用。
其中最重要的应用是太阳能电池和激光器。
砷化镓太阳能电池的效率高于硅太阳能电池,可以在较低的光强下产生更高的电压和电流。
此外,砷化镓激光器具有较窄的谱线宽度和高的单模输出功率,因此被广泛应用于光通信、光纤传感和材料加工等领域。
此外,砷化镓还具有很好的功率器件特性。
由于其高载流子迁移率和低饱和漂移速度,砷化镓能够制备出高速、高功率和低噪声的微波和毫米波器件。
例如,砷化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)被广泛应用于无线通信、雷达和导航系统等领域。
此外,砷化镓还可以用于制备高功率红外激光器和高效率的能量转换器件。
最后,砷化镓还具有一些特殊的物理特性。
例如,砷化镓是一种极佳的热电材料,可以将热能转换成电能或者将电能转换成冷却效应。
这种特性使得砷化镓在热电转换、冷却器和热传感器等领域有很大的应用潜力。
此外,砷化镓还具有较高的电子饱和漂移速度和较低的噪声系数,因此可以制备高频和低噪声的放大器和混频器。
总之,砷化镓是一种重要的半导体材料,具有许多独特的物理特性和广泛的应用。
其在高频电子器件、光电器件、功率器件和热电材料等领域都有重要的应用价值。
随着科学技术的不断发展,相信砷化镓材料将会在更多的领域展现出其独特的优势和潜力。
砷化镓解理面

砷化镓解理面砷化镓是一种化合物,化学式为GaAs。
它是一种重要的半导体材料,在电子器件中具有广泛的应用,例如高速电子器件、太阳能电池、光电器件等。
砷化镓的结构形式是锗石结构,每个镓原子都与四个砷原子形成化学键。
砷化镓晶体的晶胞常数约为5.65Å,具有直接能隙,能隙宽度约为1.42欧姆。
由于其晶体结构的特殊性质,砷化镓在光电器件中表现出很好的电子传输性能,具有高载流子迁移率和高饱和漂移速度。
砷化镓的解理面是指晶体沿特定晶向的面,具有在该面上析出、切割和刻蚀等工艺操作中的优势。
砷化镓具有三个主要的解理面,分别是(100)面、(110)面和(111)面。
(100)面是砷化镓中最稳定且最常见的解理面,这是因为它在砷化镓生长过程中具有良好的晶体品质。
(100)面沿着[010]晶面切割时可以得到高质量的表面,并且具有较好的平整度。
因此,在制造砷化镓器件时,常常使用(100)表面作为基底或功能层的生长衬底。
(110)面是另一个比较常见的解理面,它沿着[001]晶面切割时,可以得到较大的切割面,适合用于高功率和高频率器件的制备。
此外,(110)表面的晶体品质也相对较好,因此在一些特定的应用中,如太阳能电池等,也会采用(110)面作为功能层的生长衬底。
(111)面是另一个重要的解理面,它具有特殊的晶体结构和优异的物理性质。
砷化镓的(111)面表现出很好的电子输运性能,对于一些高速和高频率的电子器件,如HBT(异质结双极晶体管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)、MESFET(金属半导体场效应晶体管)等,(111)面也被广泛应用。
总而言之,砷化镓的解理面在砷化镓器件的制备中起到重要的作用。
不同的解理面适用于不同的器件和应用,选择合适的解理面可以提高器件的性能和质量。
as化学名称

as化学名称
摘要:
1.AS 化学名称的含义
2.AS 的化学性质
3.AS 的应用领域
4.AS 的环保问题
正文:
AS 化学名称是砷化镓(Arsenic Gallium),它是一种半导体材料,由镓和砷两种元素组成。
AS 拥有许多独特的化学和物理性质,使其在各种领域都有广泛的应用。
首先,让我们来看看AS 的化学性质。
砷化镓是一种具有良好半导体特性的材料,其导电性能介于导体和绝缘体之间。
AS 的化学性质稳定,不易被氧化,但在高温下可以与一些化学物质发生反应。
其次,砷化镓在许多领域都有广泛的应用。
在电子工业中,AS 被广泛用于制造半导体器件,如二极管、晶体管等。
此外,砷化镓还用于制造太阳能电池板、光电二极管和激光二极管等光电子器件。
然而,砷化镓的生产和使用也带来了一些环保问题。
砷是一种有毒的重金属元素,对环境和人体健康都有一定的危害。
因此,在砷化镓的生产和废弃物处理过程中,需要严格遵守环保法规,确保环境保护和人体健康。
总的来说,砷化镓是一种具有良好半导体特性的重要材料,在许多领域都有广泛的应用。
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砷化镓
(gallium arsenide)化学式 GaAs。
黑灰色固体,熔点1238℃。
它在600℃以下,能在空气中稳定存在,并且不为非氧化性的酸侵蚀。
砷化镓简介
一种重要的半导体材料。
属Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体。
化学式GaAs,分子量144.63,属闪锌矿型晶格结构,晶格常数5.65×10-10m,熔点1237℃,禁带宽度1.4电子伏。
砷化镓于1964年进入实用阶段。
砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等。
由于其电子迁移率比硅大5~6倍,故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。
用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。
此外,还可以用于制作转移器件──体效应器件。
砷化镓是半导体材料中,兼具多方面优点的材料,但用它制作的晶体三极管的放大倍数小,导热性差,不适宜制作大功率器件。
虽然砷化镓具有优越的性能,但由于它在高温下分解,故要生长理想化学配比的高纯的单晶材料,技术上要求比较高。
砷化镓单晶生产技术
中国掌握“半导体贵族”砷化镓单晶生产技术
作为第二代半导体,砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。
昨天,2001年7月31日,中国科学家宣布已掌握一种生产这种材料的新技术,使中国成为继日本、德国之后掌握这一技术的又一国家。
北京有色金属研究总院宣布,国内成功拉制出了第一根直径4英寸的VCZ半绝缘砷化镓单晶。
据专家介绍,砷化镓可在一块芯片上同时处理光电数据,因而被广泛应用于遥控、手机、DVD计算机外设、照明等诸多光电子领域。
另外,因其电子迁移率比硅高6倍,砷化镓成为超高速、超高频器件和集成电路的必需品。
它还被广泛使用于军事领域,是激光制导导弹的重要材料,曾在海湾战争中大显神威,赢得“砷化镓打败钢铁”的美名。
据悉,砷化镓单晶片的价格大约相当于同尺寸硅单晶片的20至30倍。
尽管价格不菲,目前国际上砷化镓半导体的年销售额仍在10亿美元以上。
在“十五”计划中,我国将实现该产品的产业化,以占据国际市场。
[1]
砷化镓晶片发展前景
2010年5月,新一期英国《自然》杂志报告说,美国研究人员研发出一种可批量生产砷化镓晶片的技术,克服了成本上的瓶颈,从而使砷化镓这种感光性能比硅更优良的材料有望大规模用于半导体和太阳能相关产业[2]。
美国伊利诺伊大学等机构研究人员报告说,他们开发出的新技术可以生成由砷化镓和砷化铝交叠的多层晶体,然后利用化学物质使砷化镓层分离出来,可同时生成多层砷化镓晶片,大大降低了成本。
这些砷化镓晶片
可以像“盖章”那样安装到玻璃或塑料等材料表面,然后可使用已有技术进行蚀刻,根据需要制造半导体电路或太阳能电池板。
不过,该技术目前还只能用于批量生产较小的砷化镓晶片,如边长500微米的太阳能电池单元。
下一步研究将致力于利用新技术批量生产更大的砷化镓晶片。