Analisis materi GaA
1. Studi tentang bahan semikonduktor majemuk dapat ditelusuri kembali ke awal abad terakhir. Materi P paling awal yang dilaporkan dipelajari oleh Thiel et al. pada tahun 1910. Pada tahun 1952, ilmuwan Jerman Welker pertama kali mempelajari senyawa III-V sebagai keluarga semikonduktor baru dan menunjukkan bahwa mereka memiliki sifat unggul yang tidak dimiliki oleh bahan semikonduktor unsur seperti Ge dan Si. Selama lima puluh tahun terakhir, penelitian tentang bahan semikonduktor majemuk telah membuat kemajuan besar, dan juga telah banyak digunakan di bidang mikroelektronika dan optoelektronika.
Bahan Gallium arsenide (GaAs) saat ini merupakan bahan semikonduktor senyawa yang paling penting, banyak digunakan, dan karenanya paling penting, dan bahan semikonduktor terpenting setelah silikon. Karena kinerja yang unggul dan struktur pita, bahan GaA memiliki potensi besar dalam perangkat gelombang mikro dan perangkat pemancar cahaya. Saat ini, teknologi produksi maju dari bahan gallium arsenide masih di tangan perusahaan internasional besar seperti Jepang, Jerman dan Amerika Serikat. Dibandingkan dengan perusahaan asing, perusahaan domestik masih memiliki celah besar dalam teknologi produksi bahan gallium arsenide.
2. Properti dan penggunaan bahan gallium arsenide
Gallium arsenide adalah struktur pita energi tipe transisi langsung tipikal. Nilai minimum pita konduksi dan nilai maksimum pita valensi berada di tengah zona Brillouin, yaitu, k = 0, yang membuatnya memiliki efisiensi konversi elektro-optik yang tinggi. Bahan yang sangat baik untuk menyiapkan perangkat fotovoltaik.
Pada 300K, lebar pita terlarang bahan GaAs adalah 1,42V, yang jauh lebih besar dari germanium 0,67V dan silikon 1,12V. Oleh karena itu, perangkat gallium arsenide dapat bekerja pada suhu yang lebih tinggi dan tahan terhadap kekuatan besar.
Dibandingkan dengan bahan semikonduktor silikon tradisional, bahan galium arsenide (GaAs) memiliki mobilitas elektron tinggi, lebar pita terlarang besar, celah pita langsung, konsumsi daya rendah, dan mobilitas elektron sekitar 5,7 kali lipat dari bahan silikon. Oleh karena itu, banyak digunakan dalam pembuatan perangkat IC dalam frekuensi tinggi dan komunikasi nirkabel. Perangkat suhu tinggi frekuensi tinggi, kecepatan tinggi, tahan radiasi yang diproduksi umumnya digunakan dalam bidang komunikasi nirkabel, komunikasi serat optik, komunikasi seluler, navigasi global GPS, dan sejenisnya. Selain aplikasi yang tidak disengaja dalam produk IC, bahan GaAs juga dapat ditambahkan ke elemen lain untuk mengubah struktur pita mereka untuk menghasilkan efek fotolistrik, membuat perangkat pemancar cahaya semikonduktor, dan membuat sel surya gallium arsenide.