砷化鎵 什么是砷化鎵

砷化鎵是一種化合物半導(dǎo)體材料，分子式GaAs。

立方晶系閃鋅礦結(jié)構(gòu)，即由As和Ga兩種原子各自組成面心立方晶格套構(gòu)而成的復(fù)式晶格，其晶格常數(shù)是5.6419A。室溫下禁帶寬度1.428eV，是直接帶隙半導(dǎo)體，熔點(diǎn)1238℃，質(zhì)量密度5.307g/cm3，電容率13.18。

砷化鎵單晶的導(dǎo)帶為雙能谷結(jié)構(gòu)，其最低能谷位于第一布里淵區(qū)中心，電子有效質(zhì)量是0.068m0(m0為電子質(zhì)量，見(jiàn)載流子)，次低能谷位于<111>方向的L點(diǎn)，較最低能谷約高出0.29eV，其電子有效質(zhì)量為0.55m0，價(jià)帶頂約位于布里淵區(qū)中心，價(jià)帶中輕空穴和重空穴的有效質(zhì)量分別為0.082m0和0.45m0。

較純砷化鎵晶體的電子和空穴遷移率分別為8000cm2/(V·s)和100～300cm2/(V·s)，少數(shù)載流子壽命為10-2～10-3μs。

在其中摻入Ⅵ族元素Te、Se、S等或Ⅳ族元素Si，可獲得N型半導(dǎo)體，摻入Ⅱ族元素Be、Zn等可制得P型半導(dǎo)體，摻入Cr或提高***可制成電阻率高達(dá)107～108Ω·cm的半絕緣材料。

近十余年來(lái)，由于分子束外延和金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)技術(shù)的發(fā)展，可在GaAs單晶襯底上制備異質(zhì)結(jié)和超晶格結(jié)構(gòu)，已用這些結(jié)構(gòu)制成了新型半導(dǎo)體器件如高電子遷移率晶體管(HEMT)、異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(HBT)及激光器等，為GaAs材料的應(yīng)用開發(fā)了更廣闊的前景。