砷化鎵是不是金屬材料
砷化鎵屬于半導(dǎo)體材料。砷化鎵(化學(xué)式:GaAs)是鎵和砷兩種元素所合成的化合物,也是重要的IIIA族、VA族化合物半導(dǎo)體材料,用來制作微波集成電路、紅外線發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器和太陽電池等元件。
砷化鎵材料采用離子注入摻雜工藝直接制造集成電路,盡管由砷化鎵取代硅、鍺的設(shè)想尚未實現(xiàn),但它在激光、發(fā)光和微波等方面已顯示出優(yōu)異的性能。砷化鎵外延技術(shù)還有分子束外延和金屬有機(jī)化合物汽相沉積外延。
砷化鎵(GaAs)半導(dǎo)體材料與傳統(tǒng)的硅材料相比,具有很高的電子遷移率(約為硅材料的5.7倍)以及寬禁帶結(jié)構(gòu)。同樣條件下,它能更快地傳導(dǎo)電流。我們可以利用砷化鎵半導(dǎo)體材料制備微波器件,它在衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸、移動通信、GPS全球?qū)Ш降阮I(lǐng)域具有關(guān)鍵性作用。
砷化鎵半導(dǎo)體材料的一個重要特性是它的光電特性。由于它具有直接帶隙(通過吸收或放出光子能量,電子從價帶直接躍遷到導(dǎo)帶,從而有較高發(fā)光效率)以及寬禁帶等結(jié)構(gòu),它的光發(fā)射效率比硅鍺等半導(dǎo)體材料高。它不僅可以用來制作發(fā)光二極管、光探測器,還能用來制備半導(dǎo)體激光器,廣泛應(yīng)用于光通信等領(lǐng)域。此外,砷化鎵半導(dǎo)體材料還具有耐高溫、低功率等特性,在衛(wèi)星通訊領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
化合物半導(dǎo)體材料砷化鎵 (GaAs)和磷化銦(InP)是微電子和光電子的基礎(chǔ)材料,而砷化鎵則是化合物半導(dǎo)體中最重要、用途最廣泛的半導(dǎo)體材料,也是目前研究得最成熟、生產(chǎn)量最大的化合物半導(dǎo)體材料。由于砷化鎵具有電子遷移率高(是硅的5~6倍)、禁帶寬度大(它為1.43eV,Si為1.1eV)且為直接帶隙,容易制成半絕緣材料、本征載流子濃度低、光電特性好。用砷化鎵材料制作的器件頻率響應(yīng)好、速度快、工作溫度高,能滿足集成光電子的需要。它是目前最重要的光電子材料,也是繼硅材料之后最重要的微電子材料,它適合于制造高頻、高速的器件和電路。
此外, GaAs材料還具有耐熱、耐輻射及對磁場敏感等特性。所以,用該材料制造的器件也具有特殊用途和多樣性,其應(yīng)用已延伸到硅、鍺器件所不能達(dá)到的領(lǐng)域。即使在1998年世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不景氣的狀況下, GaAs材料器件的銷售市場仍然看好[1]。當(dāng)然, GaAs材料也存在一些不利因素,如:材料熔點蒸氣壓高、組分難控制、單晶生長速度慢、材料機(jī)械強(qiáng)度弱、完整性差及價格昂貴等,這都大大影響了其應(yīng)用程度。然而, GaAs材料所具有的獨特性能及其在軍事、民用和產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的廣泛用途,都極大地引起各國的高度重視,并投入大量資金進(jìn)行開發(fā)和研究。
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