GaAs-Substrat
Beschreibung
Galliumarsenid (GaAs) ist ein wichtiger und ausgereifter Verbindungshalbleiter der Gruppe III-Ⅴ, der in der Optoelektronik und Mikroelektronik weit verbreitet ist.GaAs wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: halbisolierendes GaAs und N-Typ-GaAs.Das halbisolierende GaAs wird hauptsächlich zur Herstellung integrierter Schaltkreise mit MESFET-, HEMT- und HBT-Strukturen verwendet, die in der Radar-, Mikrowellen- und Millimeterwellenkommunikation, Ultrahochgeschwindigkeitscomputern und Glasfaserkommunikation eingesetzt werden.Das N-Typ-GaAs wird hauptsächlich in LD-, LED-, Nahinfrarot-Lasern, Quantentopf-Hochleistungslasern und hocheffizienten Solarzellen verwendet.
Eigenschaften
| Kristall | Dotiert | Leitungstyp | Konzentration der Flüsse cm-3 | Dichte cm-2 | Wachstumsmethode |
| GaAs | Keiner | Si | / | <5×105 | LEC |
| Si | N | >5×1017 | |||
| Cr | Si | / | |||
| Fe | N | ~2×1018 | |||
| Zn | P | >5×1017 |
GaAs-Substratdefinition
Das GaAs-Substrat bezieht sich auf ein Substrat aus Galliumarsenid (GaAs)-Kristallmaterial.GaAs ist ein Verbindungshalbleiter, der aus den Elementen Gallium (Ga) und Arsen (As) besteht.
GaAs-Substrate werden aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften häufig in den Bereichen Elektronik und Optoelektronik eingesetzt.Zu den wichtigsten Eigenschaften von GaAs-Substraten gehören:
1. Hohe Elektronenmobilität: GaAs hat eine höhere Elektronenmobilität als andere gängige Halbleitermaterialien wie Silizium (Si).Diese Eigenschaft macht das GaAs-Substrat für elektronische Hochfrequenz-Hochleistungsgeräte geeignet.
2. Direkte Bandlücke: GaAs hat eine direkte Bandlücke, was bedeutet, dass bei der Rekombination von Elektronen und Löchern eine effiziente Lichtemission erfolgen kann.Diese Eigenschaft macht GaAs-Substrate ideal für optoelektronische Anwendungen wie Leuchtdioden (LEDs) und Laser.
3. Große Bandlücke: GaAs hat eine größere Bandlücke als Silizium, was den Betrieb bei höheren Temperaturen ermöglicht.Diese Eigenschaft ermöglicht es GaAs-basierten Geräten, in Umgebungen mit hohen Temperaturen effizienter zu arbeiten.
4. Geringes Rauschen: GaAs-Substrate weisen einen geringen Rauschpegel auf und eignen sich daher für rauscharme Verstärker und andere empfindliche elektronische Anwendungen.
GaAs-Substrate werden häufig in elektronischen und optoelektronischen Geräten verwendet, darunter Hochgeschwindigkeitstransistoren, integrierte Mikrowellenschaltkreise (ICs), Photovoltaikzellen, Photonendetektoren und Solarzellen.
Diese Substrate können mit verschiedenen Techniken wie Metal Organic Chemical Vapour Deposition (MOCVD), Molekularstrahlepitaxie (MBE) oder Flüssigphasenepitaxie (LPE) hergestellt werden.Die spezifische Wachstumsmethode hängt von der gewünschten Anwendung und den Qualitätsanforderungen des GaAs-Substrats ab.
