Substrato GaAs
Descrizione
L'arseniuro di gallio (GaAs) è un importante e maturo semiconduttore composto del gruppo III-Ⅴ, ampiamente utilizzato nel campo dell'optoelettronica e della microelettronica.Il GaAs si divide principalmente in due categorie: GaAs semiisolante e GaAs di tipo N.Il GaAs semiisolante viene utilizzato principalmente per realizzare circuiti integrati con strutture MESFET, HEMT e HBT, che vengono utilizzati nelle comunicazioni radar, a microonde e a onde millimetriche, nei computer ad altissima velocità e nelle comunicazioni in fibra ottica.Il GaAs di tipo N viene utilizzato principalmente in LD, LED, laser nel vicino infrarosso, laser ad alta potenza per pozzi quantici e celle solari ad alta efficienza.
Proprietà
| Cristallo | Drogato | Tipo di conduzione | Concentrazione dei flussi cm-3 | Densità cm-2 | Metodo di crescita |
| GaAs | Nessuno | Si | / | <5×105 | LEC |
| Si | N | >5×1017 | |||
| Cr | Si | / | |||
| Fe | N | ~2×1018 | |||
| Zn | P | >5×1017 |
Definizione del substrato GaAs
Il substrato GaAs si riferisce a un substrato costituito da materiale cristallino di arseniuro di gallio (GaAs).GaAs è un semiconduttore composto composto da elementi di gallio (Ga) e arsenico (As).
I substrati GaAs sono spesso utilizzati nei campi dell'elettronica e dell'optoelettronica grazie alle loro eccellenti proprietà.Alcune proprietà chiave dei substrati GaAs includono:
1. Elevata mobilità degli elettroni: il GaAs ha una mobilità degli elettroni maggiore rispetto ad altri materiali semiconduttori comuni come il silicio (Si).Questa caratteristica rende il substrato GaAs adatto per apparecchiature elettroniche ad alta potenza e ad alta frequenza.
2. Gap di banda diretto: il GaAs ha un gap di banda diretto, il che significa che può verificarsi un'emissione di luce efficiente quando elettroni e lacune si ricombinano.Questa caratteristica rende i substrati GaAs ideali per applicazioni optoelettroniche come diodi emettitori di luce (LED) e laser.
3. Ampio gap di banda: il GaAs ha un bandgap più ampio rispetto al silicio, che gli consente di funzionare a temperature più elevate.Questa proprietà consente ai dispositivi basati su GaAs di funzionare in modo più efficiente in ambienti ad alta temperatura.
4. Basso rumore: i substrati GaAs presentano bassi livelli di rumore, che li rendono adatti per amplificatori a basso rumore e altre applicazioni elettroniche sensibili.
I substrati GaAs sono ampiamente utilizzati nei dispositivi elettronici e optoelettronici, inclusi transistor ad alta velocità, circuiti integrati a microonde (IC), celle fotovoltaiche, rilevatori di fotoni e celle solari.
Questi substrati possono essere preparati utilizzando varie tecniche come la deposizione chimica in fase vapore di metalli organici (MOCVD), l'epitassia a fascio molecolare (MBE) o l'epitassia in fase liquida (LPE).Il metodo di crescita specifico utilizzato dipende dall'applicazione desiderata e dai requisiti di qualità del substrato GaAs.
