арсенид галлия
Пластина GaAs ориентации (100) | |
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название ИЮПАК арсенид галлия | |
Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
ХимическийПаук | |
Информационная карта ECHA | 100.013.741 |
Номер ЕС |
|
МеШ | галлий+арсенид |
ПабХим CID | |
номер РТЭКС |
|
НЕКОТОРЫЙ | |
Число | 1557 |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Характеристики | |
GaAs | |
Молярная масса | 144.645 g/mol [1] |
Появление | Серые кристаллы [1] |
Запах | похожий на чеснок при увлажнении |
Плотность | 5,3176 г/см 3 [1] |
Температура плавления | 1238 ° C (2260 ° F; 1511 К) [1] |
нерастворимый | |
Растворимость | растворим в HCl нерастворим в этаноле , метаноле , ацетоне |
Запрещенная зона | 1,424 эВ (при 300 К) [2] |
Подвижность электронов | 9000 см 2 /(В·с) (при 300 К) [3] |
-16.2 × 10 −6 cgs [4] | |
Теплопроводность | 0,56 Вт/(см·К) (при 300 К) [5] |
Показатель преломления ( n D ) | 3.3 [4] |
Структура [5] | |
Цинковая обманка | |
Т 2 д - Ж -4 3м | |
а = 565,315 вечера | |
Тетраэдрический | |
Линейный | |
Опасности | |
СГС Маркировка : | |
Опасность | |
Х350 , Х360Ф , Х372 | |
П261 , П273 , П301+П310 , П311 , П501 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Паспорт безопасности (SDS) | Внешний паспорт безопасности материалов |
Родственные соединения | |
Другие анионы | Нитрид галлия Фосфид галлия Антимонид галлия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). |
галлия Арсенид ( GaAs ) представляет собой III-V с прямой запрещенной зоной полупроводник с кристаллической структурой цинковой обманки .
Арсенид галлия используется в производстве таких устройств, как СВЧ частоты интегральные схемы , монолитные интегральные схемы СВЧ , инфракрасные светодиоды , лазерные диоды , солнечные элементы и оптические окна. [6]
GaAs часто используется в качестве материала подложки для эпитаксиального роста других полупроводников III-V, в том числе арсенида индия-галлия , арсенида алюминия-галлия и других.
Препарат и химия [ править ]
В этом соединении галлий имеет степень окисления +3 . арсенида галлия Монокристаллы можно получить тремя промышленными процессами: [6]
- Процесс замораживания вертикального градиента (VGF). [7]
- Выращивание кристаллов с использованием печи с горизонтальной зоной по методу Бриджмена-Стокбаргера , при котором пары галлия и мышьяка реагируют, а свободные молекулы осаждаются на затравочном кристалле в более холодном конце печи.
- в жидкой капсуле Выращивание методом Чохральского (LEC) используется для производства монокристаллов высокой чистоты, которые могут проявлять полуизолирующие характеристики (см. Ниже). Большинство пластин GaAs производятся с использованием этого процесса.
Альтернативные методы производства пленок GaAs включают: [6] [8]
- Реакция ВПЭ газообразного металлического галлия и трихлорида мышьяка : 2 Ga + 2 AsCl.
3 → 2 GaAs + 3 Cl
2 - MOCVD Реакция триметилгаллия и арсина : Ga(CH
3 )
3 + Аш
3 → GaAs + 3 СН
4 - Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) галлия и мышьяка : 4 Ga + As
4 → 4 GaAs или 2 Ga + As
2 → 2 GaAs
Окисление GaAs происходит на воздухе, ухудшая характеристики полупроводника. Поверхность можно пассивировать путем нанесения слоя кубического сульфида галлия (II) с использованием соединения трет-бутилгаллия сульфида, такого как ( т
БуГаС)
7 . [9]
Полуизолирующие кристаллы [ править ]
В присутствии избытка мышьяка були GaAs растут с кристаллографическими дефектами ; в частности, дефекты антисайта мышьяка (атом мышьяка в позиции атома галлия внутри кристаллической решетки). Электронные свойства этих дефектов (взаимодействуя с другими) приводят Ферми уровня к закреплению вблизи центра запрещенной зоны, так что этот кристалл GaAs имеет очень низкую концентрацию электронов и дырок. Эта низкая концентрация носителей аналогична собственному (совершенно нелегированному) кристаллу, но ее гораздо легче достичь на практике. Эти кристаллы называют «полуизолирующими», что отражает их высокое удельное сопротивление, составляющее 10 7 –10 9 Ом·см (что довольно много для полупроводника, но все же намного ниже, чем у настоящего изолятора, такого как стекло). [10]
Офорт [ править ]
При влажном травлении GaAs в промышленности используется окислитель, такой как перекись водорода или бромная вода. [11] и та же стратегия была описана в патенте, касающемся переработки компонентов лома, содержащих GaAs, где Ga 3+
образует комплекс с гидроксамовой кислотой («НА»), например: [12]
- GaAs + H
22О
2 + «ГА» → комплекс «GaA» + H
33AsO
4 + 4 часа
22О
В результате этой реакции образуется мышьяковая кислота . [13]
Электроника [ править ]
логика Цифровая GaAs
GaAs может использоваться для различных типов транзисторов: [14]
- Металл-полупроводниковый полевой транзистор (MESFET)
- Транзистор с высокой подвижностью электронов (HEMT)
- Переходной полевой транзистор (JFET)
- Гетеропереходный биполярный транзистор (ГБТ)
- Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (MOSFET) [15]
HBT может использоваться в интегрированной логике впрыска (I 2 Л).
Самый ранний логический элемент GaAs использовал логику буферного полевого транзистора (BFL). [14]
Из ок. С 1975 по 1995 год основными используемыми логическими семействами были: [14]
- Логика полевого транзистора с истоком (SCFL) - самая быстрая и сложная (используется TriQuint & Vitesse)
- Логика конденсаторно-диодного полевого транзистора (CDFL) (используется Cray для Cray-3 )
- Логика полевого транзистора с прямой связью (DCFL), самая простая и наименьшая мощность (используется Vitesse для вентильных матриц СБИС)
Сравнение с кремнием для электроники [ править ]
GaAs Преимущества
Некоторые электронные свойства арсенида галлия превосходят свойства кремния . Он имеет более высокую скорость насыщенных электронов и более высокую подвижность электронов , что позволяет транзисторам на основе арсенида галлия работать на частотах выше 250 ГГц. [ нужна ссылка ] Устройства на основе GaAs относительно нечувствительны к перегреву из-за более широкой запрещенной зоны, а также имеют тенденцию создавать меньший шум (помехи в электрическом сигнале) в электронных схемах, чем кремниевые устройства, особенно на высоких частотах. Это является результатом более высокой подвижности носителей и более низкой паразитной резистивности устройства. Эти превосходные свойства являются вескими причинами для использования схем GaAs в мобильных телефонах , спутниковой связи, микроволновых двухточечных линиях связи и высокочастотных радиолокационных системах. Он также используется при производстве диодов Ганна для генерации микроволн . [ нужна ссылка ]
Еще одним преимуществом GaAs является то, что он имеет прямую запрещенную зону , что означает, что его можно использовать для эффективного поглощения и излучения света. Кремний имеет непрямую запрещенную зону и поэтому относительно плохо излучает свет. [ нужна ссылка ]
Будучи материалом с широкой запрещенной зоной, обеспечивающим устойчивость к радиационному повреждению, GaAs является отличным материалом для космической электроники и оптических окон в приложениях с высокой мощностью. [ нужна ссылка ]
Из-за широкой запрещенной зоны чистый GaAs обладает высоким сопротивлением. В сочетании с высокой диэлектрической проницаемостью это свойство делает GaAs очень хорошей подложкой для интегральных схем и, в отличие от Si, обеспечивает естественную изоляцию между устройствами и схемами. Это сделало его идеальным материалом для монолитных микроволновых интегральных схем (ММИЦ), где активные и основные пассивные компоненты можно легко производить на одном срезе GaAs.
Один из первых GaAs -микропроцессоров был разработан в начале 1980-х годов корпорацией RCA и рассматривался для программы «Звездных войн» Министерства обороны США . Эти процессоры были в несколько раз быстрее и на несколько порядков более устойчивы к радиации, чем их кремниевые аналоги, но стоили дороже. [16] Другие процессоры GaAs были реализованы производителями Cray суперкомпьютеров Computer Corporation, Convex и Alliant в попытке опередить постоянно совершенствующиеся микропроцессоры CMOS . В конце концов, в начале 1990-х годов компания Cray построила одну машину на основе GaAs, Cray-3 , но усилия не были должным образом капитализированы, и в 1995 году компания объявила о банкротстве.
Сложные слоистые структуры арсенида галлия в сочетании с арсенидом алюминия (AlAs) или сплавом Al x Ga 1−x As могут быть выращены с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) или с использованием газофазной эпитаксии из металлорганических соединений (MOVPE). Поскольку GaAs и AlAs имеют почти одинаковую постоянную решетки , слои испытывают очень небольшую индуцированную деформацию , что позволяет выращивать их практически произвольной толщины. транзисторы с чрезвычайно высокой производительностью и высокой подвижностью электронов Это позволяет создавать HEMT- и другие устройства с квантовыми ямами .
GaAs используется для монолитных усилителей мощности радаров (но GaN менее подвержен тепловым повреждениям). [17]
Преимущества кремния [ править ]
Кремний имеет три основных преимущества перед GaAs при производстве интегральных схем. Во-первых, кремний широко распространен и дешев в переработке в виде силикатных минералов. Экономия на масштабе, доступная кремниевой промышленности, также препятствует внедрению GaAs. [ нужна ссылка ]
Кроме того, кристалл Si имеет очень стабильную структуру, его можно выращивать до булей очень большого диаметра и обрабатывать с очень хорошим выходом. Он также является довольно хорошим проводником тепла, что позволяет очень плотно упаковывать транзисторы, которым необходимо избавиться от выделяющегося при работе тепла, что очень желательно для проектирования и производства очень больших ИС . Такие хорошие механические характеристики также делают его подходящим материалом для быстро развивающейся области наноэлектроники . Естественно, поверхность GaAs не может выдерживать высокие температуры, необходимые для диффузии; однако жизнеспособной и активно реализуемой альтернативой в 1980-х годах была ионная имплантация. [18]
Вторым важным преимуществом Si является наличие собственного оксида ( диоксида кремния , SiO 2 ), который используется в качестве изолятора . Диоксид кремния можно легко внедрить в кремниевые схемы, и такие слои прилегают к находящемуся под ним кремнию. SiO 2 является не только хорошим изолятором (с шириной запрещенной зоны 8,9 эВ ), но интерфейс Si-SiO 2 можно легко спроектировать так, чтобы он имел превосходные электрические свойства, и что наиболее важно, низкую плотность интерфейсных состояний. GaAs не имеет собственного оксида, с трудом поддерживает стабильный прилипающий изолирующий слой и не обладает диэлектрической прочностью или пассивирующими свойствами поверхности Si-SiO 2 . [18]
Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) широко изучался как возможный затворный оксид для GaAs (а также InGaAs ).
Третье преимущество кремния состоит в том, что он обладает более высокой подвижностью дырок по сравнению с GaAs (500 против 400 см-1). 2 V −1 с −1 ). [19] Такая высокая мобильность позволяет изготавливать более быстродействующие полевые транзисторы с P-каналом , необходимые для КМОП- логики. Поскольку в схемах GaAs отсутствует быстрая структура КМОП, им приходится использовать стили логики, которые имеют гораздо более высокое энергопотребление; это сделало логические схемы GaAs неспособными конкурировать с кремниевыми логическими схемами.
Для производства солнечных элементов кремний имеет относительно низкую поглощающую способность солнечного света, а это означает, что для поглощения большей части солнечного света требуется около 100 микрометров кремния. Такой слой относительно прочный и с ним легко обращаться. Напротив, поглощающая способность GaAs настолько высока, что для поглощения всего света требуется всего лишь несколько микрометров толщины. Следовательно, тонкие пленки GaAs должны опираться на материал подложки. [20]
Кремний является чистым элементом, позволяющим избежать проблем стехиометрического дисбаланса и термического расслоения GaAs. [21]
Кремний имеет почти идеальную решетку; плотность примеси очень низкая и позволяет создавать очень маленькие структуры (до 5 нм в коммерческом производстве по состоянию на 2020 г.). [22] ). Напротив, GaAs имеет очень высокую плотность примесей. [23] что затрудняет создание интегральных схем с небольшими структурами, поэтому процесс 500 нм является обычным процессом для GaAs. [ нужна ссылка ]
Кремний имеет примерно в три раза большую теплопроводность, чем GaAs, и имеет меньший риск локального перегрева в мощных устройствах. [17]
Другие приложения [ править ]
Транзистор использует [ править ]
Транзисторы на арсениде галлия (GaAs) используются в ВЧ усилителях мощности для сотовых телефонов и беспроводной связи. [24]
Солнечные элементы и детекторы [ править ]
Арсенид галлия является важным полупроводниковым материалом для дорогостоящих и высокоэффективных солнечных элементов и используется для монокристаллических тонкопленочных солнечных элементов и для многопереходных солнечных элементов . [25]
Первое известное оперативное использование солнечных элементов GaAs в космосе было осуществлено в рамках миссии «Венера-3» , запущенной в 1965 году. Солнечные элементы GaAs, производимые компанией «Квант», были выбраны из-за их более высоких характеристик в условиях высоких температур. [26] затем элементы GaAs использовались для луноходов . По той же причине [ нужна ссылка ]
коллективом под руководством Жореса Алферова В 1970 году в СССР были разработаны солнечные элементы с гетероструктурой GaAs . [27] [28] [29] достижение гораздо более высокой эффективности. В начале 1980-х годов эффективность лучших солнечных элементов GaAs превосходила эффективность обычных солнечных элементов на основе кристаллического кремния . В 1990-х годах солнечные элементы GaAs заменили кремниевые элементы в качестве типа элементов, наиболее часто используемых в фотоэлектрических матрицах для спутниковых приложений. Позднее были разработаны двух- и трехпереходные солнечные элементы на основе GaAs со германия и слоями фосфида индия-галлия , которые легли в основу трехпереходного солнечного элемента, который имел рекордный КПД более 32% и мог работать также с концентрированным светом. как 2000 солнц. Этот тип солнечных батарей питал марсоходы Spirit и Opportunity , которые исследовали поверхность Марса . Кроме того, многие солнечные автомобили используют GaAs в солнечных батареях, как это сделал телескоп Хаббл. [30]
Устройства на основе GaAs являются мировым рекордсменом по эффективности однопереходных солнечных элементов - 29,1% (по состоянию на 2019 год). Такая высокая эффективность объясняется чрезвычайно высоким качеством эпитаксиального выращивания GaAs, пассивацией поверхности AlGaAs, [31] и содействие переработке фотонов с помощью дизайна тонких пленок. [32] на основе GaAs Фотоэлектрические элементы также отвечают за самую высокую эффективность (по состоянию на 2022 год) преобразования света в электричество: исследователи из Института солнечных энергетических систем Фраунгофера достигли эффективности 68,9% при воздействии на тонкопленочный фотоэлектрический элемент GaAs монохроматическим лазерным светом. с длиной волны 858 нанометров. [33]
Сегодня многопереходные элементы GaAs имеют самый высокий КПД среди существующих фотоэлектрических элементов, и траектории показывают, что это, вероятно, сохранится и в обозримом будущем. [34] В 2022 году Rocket Lab представила солнечный элемент с эффективностью 33,3% [35] на основе технологии обращенно-метаморфических многопереходов (ИММ). В IMM сначала выращиваются материалы с совпадающей решеткой (с одинаковыми параметрами решетки), а затем материалы с несовпадающими параметрами. Верхняя ячейка, GaInP, выращивается первой и ее решетка согласуется с подложкой GaAs, затем следует слой GaAs или GaInAs с минимальным несоответствием решетки, и последний слой имеет наибольшее несоответствие решетки. [36] После роста ячейку монтируют на вторичную ручку и подложку GaAs удаляют. Основное преимущество процесса IMM заключается в том, что инвертированный рост в соответствии с несоответствием решеток позволяет достичь более высокой эффективности ячейки.
Сложные конструкции устройств Al x Ga 1−x As-GaAs с использованием квантовых ям могут быть чувствительны к инфракрасному излучению ( QWIP ).
GaAs-диоды можно использовать для обнаружения рентгеновских лучей. [37]
солнечных элементов перспективы Будущие GaAs
Несмотря на то, что фотоэлектрические элементы на основе GaAs являются явными чемпионами по эффективности солнечных элементов, они имеют относительно ограниченное применение на современном рынке. За последнее десятилетие как в мировом производстве электроэнергии, так и в мировых мощностях по производству электроэнергии солнечная электроэнергия растет быстрее, чем любой другой источник топлива (ветер, гидроэнергия, биомасса и т. д.). [38] Однако солнечные элементы GaAs в настоящее время не используются для широкого производства солнечной электроэнергии. Во многом это связано со стоимостью солнечных элементов GaAs — в космических приложениях требуется высокая производительность и принимается соответствующая высокая стоимость существующих технологий GaAs. Например, фотовольтаика на основе GaAs демонстрирует наилучшую устойчивость к гамма-излучению и высоким температурным колебаниям, что имеет большое значение для космических аппаратов. [39] Но по сравнению с другими солнечными элементами, солнечные элементы III-V на два-три порядка дороже, чем другие технологии, такие как солнечные элементы на основе кремния. [40] Основными источниками этих затрат являются затраты на эпитаксиальный рост и подложка, на которую наносится клетка.
Солнечные элементы GaAs чаще всего изготавливаются с использованием методов эпитаксиального роста, таких как химическое осаждение из паровой фазы металлорганических соединений (MOCVD) и эпитаксия из паровой фазы гидрида (HVPE). Значительное снижение затрат на эти методы потребует улучшения стоимости инструментов, производительности, затрат на материалы и эффективности производства. [40] Увеличение скорости осаждения могло бы снизить затраты, но это снижение затрат будет ограничено фиксированным временем на других этапах процесса, таких как охлаждение и нагрев. [40]
Подложкой, используемой для выращивания этих солнечных элементов, обычно является арсенид германия или галлия, которые являются особенно дорогими материалами. Одним из основных способов снижения затрат на субстрат является его повторное использование. Ранним методом, предложенным для достижения этой цели, является эпитаксиальный отрыв (ELO). [41] но этот метод требует много времени, несколько опасен (с использованием плавиковой кислоты ) и требует нескольких этапов последующей обработки. Однако были предложены другие методы, в которых используются материалы на основе фосфидов и соляная кислота для достижения ELO с пассивацией поверхности и минимальными остатками после травления , а также позволяющие напрямую повторно использовать подложку GaAs. [42] Есть также предварительные доказательства того, что скалывание можно использовать для удаления подложки для повторного использования. [43] Альтернативный путь снижения стоимости подложки — использование более дешевых материалов, хотя материалы для этого применения в настоящее время коммерчески не доступны и не разработаны. [40]
Еще одним соображением по снижению стоимости солнечных элементов на основе GaAs могут стать фотоэлектрические концентраторы . В концентраторах используются линзы или параболические зеркала для фокусировки света на солнечном элементе, поэтому для достижения тех же результатов необходим меньший (и, следовательно, менее дорогой) солнечный элемент GaAs. [44] Концентраторные системы имеют самый высокий КПД среди существующих фотоэлектрических систем. [45]
Таким образом, такие технологии, как фотоэлектрические концентраторы и разрабатываемые методы снижения эпитаксиального роста и затрат на подложку, могут привести к снижению стоимости солнечных элементов GaAs и проложить путь для их использования в наземных приложениях.
Светоизлучающие устройства [ править ]
GaAs используется для производства лазерных диодов ближнего инфракрасного диапазона с 1962 года. [46] Для этих целей его часто используют в сплавах с другими полупроводниковыми соединениями.
GaAs N- типа, легированный донорными атомами кремния (на узлах Ga) и атомами-акцепторами бора (на узлах As), реагирует на ионизирующее излучение испусканием сцинтилляционных фотонов. При криогенных температурах это один из самых ярких известных сцинтилляторов. [47] [48] [49] и является многообещающим кандидатом для обнаружения редких электронных возбуждений от взаимодействующей темной материи благодаря следующим шести основным факторам:
- Доноры кремния в GaAs имеют энергию связи, которая является одной из самых низких среди всех известных n полупроводников -типа. Свободные электроны выше 8 × 10 15 на см 3 не «вымораживаются» и остаются делокализованными при криогенных температурах. [50]
- Бор и галлий относятся к элементам III группы, поэтому бор как примесь занимает преимущественно позицию галлия. Однако достаточное их количество занимает сайт мышьяка и действует как акцепторы, которые эффективно улавливают дырки событий ионизации из валентной зоны. [51]
- После захвата дырки события ионизации из валентной зоны акцепторы бора могут радиационно объединяться с делокализованными донорными электронами, производя фотоны на 0,2 эВ ниже энергии криогенной запрещенной зоны (1,52 эВ). Это эффективный радиационный процесс, в результате которого образуются сцинтилляционные фотоны, не поглощаемые кристаллом GaAs. [48] [49]
- Послесвечение отсутствует, поскольку метастабильные излучательные центры быстро аннигилируют делокализованными электронами. Об этом свидетельствует отсутствие термоиндуцированной люминесценции. [47]
- GaAs N -типа имеет высокий показатель преломления (~3,5), а коэффициент поглощения в узком пучке пропорционален плотности свободных электронов и обычно составляет несколько единиц на см. [52] [53] [54] Можно было бы ожидать, что почти все сцинтилляционные фотоны должны быть захвачены и поглощены кристаллом, но это не так. Недавние расчеты интеграла по траектории Монте-Карло и Фейнмана показали, что высокая светимость может быть объяснена тем, что большая часть поглощения узкого луча является не абсолютным поглощением, а новым типом оптического рассеяния электронами проводимости с поперечным сечением около 5 x 10. −18 см 2 Это позволяет сцинтилляционным фотонам избежать полного внутреннего отражения. [55] [56] Это сечение составляет около 10 7 раз больше, чем томсоновское рассеяние, но сравнимо с оптическим сечением электронов проводимости в металлическом зеркале. [57]
- GaAs(Si,B) N- типа в промышленных масштабах выращивается в виде кристаллических слитков массой 10 кг и нарезается на тонкие пластины в качестве подложек для электронных схем. Оксид бора используется в качестве герметика для предотвращения потери мышьяка во время роста кристаллов, но также обеспечивает акцепторы бора для сцинтилляции.
Измерение температуры по оптоволокну [ править ]
Для этой цели оптоволоконный наконечник оптоволоконного датчика температуры оснащен кристаллом арсенида галлия. Начиная с длины волны света 850 нм, GaAs становится оптически полупрозрачным. Поскольку спектральное положение запрещенной зоны зависит от температуры, оно смещается примерно на 0,4 нм/К. Измерительное устройство содержит источник света и устройство для спектрального обнаружения запрещенной зоны. При изменении ширины запрещенной зоны (0,4 нм/К) алгоритм рассчитывает температуру (все 250 мс). [58]
спинового Преобразователи заряда
GaAs может найти применение в спинтронике , поскольку его можно использовать вместо платины в преобразователях спинового заряда , и он может быть более настраиваемым. [59]
Безопасность [ править ]
об аспектах окружающей среды, здоровья и безопасности источников арсенида галлия (таких как триметилгаллий и арсин ) и исследованиях по мониторингу промышленной гигиены металлорганических предшественников. Сообщалось [60] Калифорния причисляет арсенид галлия к канцерогенам . [61] как и МАИР и ЭКА , [62] и считается известным канцерогеном для животных. [63] [64] С другой стороны, обзор 2013 года (финансируемый промышленностью) выступил против этой классификации, заявив, что, когда крысы или мыши вдыхают мелкие порошки GaAs (как в предыдущих исследованиях), они заболевают раком в результате раздражения и воспаления легких, а не в результате первичный канцерогенный эффект самого GaAs — и, более того, маловероятно, что мелкие порошки GaAs будут созданы при производстве или использовании GaAs. [62]
См. также [ править ]
- Арсенид алюминия
- Арсенид алюминия-галлия
- Арсин
- Теллурид кадмия
- Антимонид галлия
- Галлия арсенид фосфид
- Арсенид галлия-марганца
- Нитрид галлия
- Фосфид галлия
- Биполярный транзистор с гетероструктурой-эмиттером
- Арсенид индия
- Арсенид индия-галлия
- Фосфид индия
- Светодиод
- MESFET (полевой транзистор металл-полупроводник)
- МОВПЭ
- Многопереходный солнечный элемент
- Фотомикширование для генерации ТГц
- Триметилгаллий
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Хейнс, с. 4,64
- ^ Блейкмор, Дж. С. «Полупроводники и другие основные свойства арсенида галлия», Журнал прикладной физики, (1982), том 53, номер 10, страницы R123-R181.
- ^ Хейнс, с. 12.90
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Хейнс, с. 12,86
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Хейнс, с. 12.81
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Мосс, С.Дж.; Ледвит, А. (1987). Химия полупроводниковой промышленности . Спрингер. ISBN 978-0-216-92005-7 .
- ^ Шил, Ханс Дж.; Цуго Фукуда. (2003). Технология выращивания кристаллов . Уайли. ISBN 978-0471490593 .
- ^ Умно, Лесли; Мур, Элейн А. (2005). Химия твердого тела: Введение . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-7487-7516-3 .
- ^ «Химическое осаждение из паровой фазы из отдельных металлорганических предшественников» А. Р. Бэррон, М. Б. Пауэр, А. Н. Макиннес, А. Ф. Хепп, П. П. Дженкинс, патент США 5 300 320 (1994).
- ^ Маккласки, Мэтью Д. и Халлер, Юджин Э. (2012) Примеси и дефекты в полупроводниках , стр. 41 и 66, ISBN 978-1439831526
- ^ Брозель, MR; Стиллман, GE (1996). Свойства арсенида галлия . IEEE инспекция. ISBN 978-0-85296-885-7 .
- ^ «Окислительное растворение арсенида галлия и отделение галлия от мышьяка» Дж. П. Коулман и Б. Ф. Монзик, патент США 4,759,917 (1988).
- ^ Лова, Паола; Роббиано, Валентина; Качиалли, Франко; Коморетто, Давиде; Сочи, Чезаре (3 октября 2018 г.). «Черный GaAs путем химического травления металлов» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 10 (39): 33434–33440. дои : 10.1021/acsami.8b10370 . ISSN 1944-8244 . ПМИД 30191706 . S2CID 206490133 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Деннис Фишер; И. Дж. Бахл (1995). Справочник по применению ИС на основе арсенида галлия . Том. 1. Эльзевир. п. 61. ИСБН 978-0-12-257735-2 . «Очистить поиск», чтобы увидеть страницы
- ^ Йе, Пейде Д.; Сюань, И; У, Яньцин; Сюй, Мин (2010). «Устройства металл-оксид-полупроводник с высоким k / III-V, нанесенные атомным слоем, и коррелированная эмпирическая модель» . В Октябрьском Серж; Йе, Пейде (ред.). Основы полупроводниковых МОП-транзисторов III-V . Springer Science & Business Media . стр. 173–194. дои : 10.1007/978-1-4419-1547-4_7 . ISBN 978-1-4419-1547-4 .
- ^ Шилц, фон Юрий; Робич, Борут; Унгерер, Тео (1999). Архитектура процессора: от потока данных к суперскаляру и далее . Спрингер. п. 34 . ISBN 978-3-540-64798-0 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Отсрочка для закона Мура: чип milspec пишет следующую главу вычислений» . Арс Техника . 09.06.2016 . Проверено 14 июня 2016 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Морган, Д.В.; Совет, К. (1991). Введение в полупроводниковую микротехнологию (2-е изд.). Чичестер, Западный Суссекс, Англия: John Wiley & Sons. п. 137. ИСБН 978-0471924784 .
- ^ Сзе, С.М. (1985). Физика и технология полупроводниковых приборов . Джон Уайли и сыновья. Приложение Г. ISBN 0-471-87424-8
- ^ Монокристаллическая тонкая пленка . Министерство энергетики США
- ^ Кабрера, Роуэн (2019). Электронные устройства и схемы . ЭДТЕХ. п. 35. ISBN 9781839473838 . Проверено 20 января 2022 г.
- ^ Катресс, доктор Ян. « Лучше производительность на 5-нм техпроцессе, чем на 7-нм»: обновленная информация TSMC о проценте дефектов для N5» . www.anandtech.com . Проверено 28 августа 2020 г.
- ^ Шлезингер, Т.Э. (2001). «Арсенид Галлия». Энциклопедия материалов: наука и технологии . Эльзевир. стр. 3431–3435. дои : 10.1016/B0-08-043152-6/00612-4 . ISBN 9780080431529 . Проверено 27 января 2021 г.
- ^ «Это GaAS: критический компонент для схем сотовых телефонов растет в 2010 году» . В поисках Альфа . 15 декабря 2010 г.
- ^ Инь, Цзюнь; Мигас, Дмитрий Б.; Панаханде-Фард, Маджид; Чен, Ши; Ван, Зилонг; Лова, Паола; Сочи, Чезаре (3 октября 2013 г.). «Перераспределение заряда на гетероинтерфейсах GaAs/P3HT с различной поверхностной полярностью». Журнал физической химии . 4 (19): 3303–3309. дои : 10.1021/jz401485t .
- ^ Штробль, GFX; Ларош, Г.; Раш, К.-Д.; Привет, Г. (2009). «2: От внеземных к наземным применениям» . Высокоэффективная и недорогая фотоэлектрическая энергия: последние разработки . Спрингер. дои : 10.1007/978-3-540-79359-5 . ISBN 978-3-540-79359-5 .
- ^ Alferov, Zh. I., V. M. Andreev, M. B. Kagan, I. I. Protasov and V. G. Trofim, 1970, ‘‘Solar-energy converters based on p-n Al x Ga 1−x As-GaAs heterojunctions,’’ Fiz. Tekh. Poluprovodn. 4 , 2378 ( Sov. Phys. Semicond. 4 , 2047 (1971))
- ^ Нанотехнологии в энергетике . im.isu.edu.tw. 16 ноября 2005 г. (на китайском языке) с. 24
- ^ Нобелевская лекция Жореса Алферова на сайте nobelprize.org, стр. 6
- ^ «Приборы Хаббла, включая системы управления и поддержки (в разрезе)» . Сайт Хаббла.org . Проверено 11 октября 2022 г.
- ^ Шнитцер, И.; и др. (1993). «Сверхвысокая квантовая эффективность спонтанного излучения, 99,7 % внутри и 72 % снаружи, из двойных гетероструктур AlGaAs/GaAs/AlGaAs». Письма по прикладной физике . 62 (2): 131. Бибкод : 1993ApPhL..62..131S . дои : 10.1063/1.109348 . S2CID 14611939 .
- ^ Ван, X.; и др. (2013). «Проектирование солнечных элементов GaAs, работающих вблизи предела Шокли – Кейссера». Журнал IEEE по фотоэлектрической энергии . 3 (2): 737. doi : 10.1109/JPHOTOV.2013.2241594 . S2CID 36523127 .
- ^ «Рекордная эффективность 68,9% для тонкопленочных фотоэлектрических элементов GaAs под воздействием лазерного излучения - Fraunhofer ISE» . Институт Фраунгофера систем солнечной энергии ISE . 28 июня 2021 г. Проверено 11 октября 2022 г.
- ^ Ямагучи, Масафуми (14 апреля 2021 г.), Музибур Рахман, Мохаммед; Мохаммед Асири, Абдулла; Хан, Аниш; Инамуддин (ред.), «Высокоэффективные солнечные элементы на основе GaAs» , «Постпереходные металлы» , IntechOpen, doi : 10.5772/intechopen.94365 , ISBN 978-1-83968-260-5 , S2CID 228807831 , получено 11 октября 2022 г.
- ^ «Rocket Lab представляет космическую солнечную батарею с эффективностью 33,3%» . солнечные детали (на корейском языке). 10 марта 2022 г. Проверено 12 октября 2022 г.
- ^ Дуда, Анна; Уорд, Скотт; Янг, Мишель (февраль 2012 г.). «Инструкции по обработке клеток инвертированного метаморфического многоперехода (IMM)» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено 11 октября 2022 г.
- ^ Отчет Университета Глазго о детекторе ЦЕРН . Ppewww.физика.gla.ac.uk. Проверено 16 октября 2013 г.
- ^ Хегель, Нэнси; Курц, Сара (ноябрь 2021 г.). «Глобальный прогресс в области возобновляемой энергетики: отслеживание роли солнечной энергии» . Журнал IEEE по фотоэлектрической энергии . 11 (6) (опубликовано 20 сентября 2021 г.): 1335–1342. дои : 10.1109/JPHOTOV.2021.3104149 . ISSN 2156-3381 . S2CID 239038321 .
- ^ Папа, Никола; Гайдош, Адам; Даллаев, Рашид; Собола, Динара; Седлак, Петр; Мотуз, Растислав; Не бойся, Алоис; Грмела, Любомир (30 апреля 2020 г.). «Анализ характеристик солнечных элементов на основе GaAs при гамма-облучении» . Прикладная наука о поверхности . 510 : 145329. Бибкод : 2020ApSS..51045329P . дои : 10.1016/j.apsusc.2020.145329 . ISSN 0169-4332 . S2CID 213661192 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Горовиц, Келси А.; Ремо, Тимоти В.; Смит, Бретань; Птак, Аарон Дж. (27 ноября 2018 г.). «Технико-экономический анализ и дорожная карта снижения затрат на солнечные элементы III-V» . дои : 10.2172/1484349 . ОСТИ 1484349 . S2CID 139380070 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Конагай, Макото; Сугимото, Мицунори; Такахаси, Киёси (1 декабря 1978 г.). «Высокоэффективные тонкопленочные солнечные элементы GaAs по технологии очистки пленки» . Журнал роста кристаллов . 45 : 277–280. Бибкод : 1978JCrGr..45..277K . дои : 10.1016/0022-0248(78)90449-9 . ISSN 0022-0248 .
- ^ Ченг, Ченг-Вэй; Шиу, Куэн-Тин; Оболочка; Хан, Шу-Джен; Ши, Летен; Садана, Девендра К. (12 марта 2013 г.). «Процесс эпитаксиального отрыва для повторного использования подложек из арсенида галлия и гибкой электроники» . Природные коммуникации . 4 (1): 1577. Бибкод : 2013NatCo...4.1577C . дои : 10.1038/ncomms2583 . ISSN 2041-1723 . ПМИД 23481385 . S2CID 205315999 .
- ^ Метаферия, Вондвосен; Чененко, Джейсон; Паккард, Корин Э.; Птак, Аарон Дж.; Шульте, Кевин Л. (20 июня 2021 г.). «(110)-ориентированные GaAs-устройства и откол как платформа для недорогих фотогальваники III-V» . 2021 IEEE 48-я конференция специалистов по фотоэлектрической энергии (PVSC) . Форт-Лодердейл, Флорида, США: IEEE. стр. 1118–1120. дои : 10.1109/PVSC43889.2021.9518754 . ISBN 978-1-6654-1922-2 . ОСТИ 1869274 . S2CID 237319505 .
- ^ Папеж, Никола; Даллаев, Рашид; Цэлу, Штефан; Каштыл, Ярослав (04.06.2021). «Обзор современного состояния солнечных элементов на основе арсенида галлия» . Материалы . 14 (11): 3075. Бибкод : 2021Mate...14.3075P . дои : 10.3390/ma14113075 . ISSN 1996-1944 гг . ПМК 8200097 . ПМИД 34199850 .
- ^ Филиппс, Саймон П.; Бетт, Андреас В.; Горовиц, Келси; Курц, Сара (01 декабря 2015 г.). «Текущее состояние технологии концентраторов фотоэлектрических (CPV)» . дои : 10.2172/1351597 . ОСТИ 1351597 .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Холл, Роберт Н .; Феннер, GE; Кингсли, доктор юридических наук; Солтыс, Ти Джей; Карлсон, Р.О. (1962). «Когерентное излучение света из соединений GaAs» . Письма о физических отзывах . 9 (9): 366–369. Бибкод : 1962PhRvL...9..366H . дои : 10.1103/PhysRevLett.9.366 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Деренцо, С.; Бурре, Э.; Ханрахан, С.; Бизарри, Дж. (21 марта 2018 г.). «Криогенные сцинтилляционные свойства GaAs n-типа для прямого обнаружения темной материи МэВ/с2». Журнал прикладной физики . 123 (11): 114501. arXiv : 1802.09171 . Бибкод : 2018JAP...123k4501D . дои : 10.1063/1.5018343 . ISSN 0021-8979 . S2CID 56118568 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Васюков С.; Кьосси, Ф.; Браджио, К.; и др. (2019). «GaAs как яркий криогенный сцинтиллятор для регистрации низкоэнергетических отдач электронов от МэВ/c» 2 Темная материя». IEEE Transactions on Nuclear Science . 66 (11). Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE): 2333–2337. Bibcode : 2019ITNS...66.2333V . doi : 10.1109/tns.2019.2946725 . ISSN 0018-9499. .S2CID 208208697 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Деренцо, С.; Бурре, Э.; Франк-Ротч, К.; Ханрахан, С.; Гарсиа-Скиверес, М. (2021). «Как примеси кремния и бора влияют на криогенные сцинтилляционные свойства GaAs N-типа». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 989 : 164957. arXiv : 2012.07550 . Бибкод : 2021NIMPA.98964957D . дои : 10.1016/j.nima.2020.164957 . S2CID 229158562 .
- ^ Бензакен, М.; Уолш, Д.; Мазурук, К. (15 сентября 1987 г.). «Проводимость GaAs n-типа вблизи перехода Мотта». Физический обзор B . 36 (9): 4748–4753. Бибкод : 1987PhRvB..36.4748B . дои : 10.1103/PhysRevB.36.4748 . ISSN 0163-1829 . ПМИД 9943488 .
- ^ Петцольд, О.; Гертнер, Г.; Ирмер, Г. (2002). «Распределение сайтов бора в легированном GaAs». Физический статус Solidi (B) . 232 (2): 314–322. Бибкод : 2002ПССБР.232..314П . doi : 10.1002/1521-3951(200208)232:2<314::AID-PSSB314>3.0.CO;2-# . ISSN 0370-1972 .
- ^ Спитцер, В.Г.; Уилан, Дж. М. (1 апреля 1959 г.). «Инфракрасное поглощение и эффективная масса электронов в арсениде галлия n-типа». Физический обзор . 114 (1): 59–63. Бибкод : 1959PhRv..114...59S . дои : 10.1103/PhysRev.114.59 . ISSN 0031-899X .
- ^ Стердж, доктор медицины (1 августа 1962 г.). «Оптическое поглощение арсенида галлия в диапазоне от 0,6 до 2,75 эВ». Физический обзор . 127 (3): 768–773. Бибкод : 1962PhRv..127..768S . дои : 10.1103/PhysRev.127.768 . ISSN 0031-899X .
- ^ Осамура, Кодзо; Мураками, Ётаро (1972). «Поглощение свободных носителей в n-GaAs». Японский журнал прикладной физики . 11 (3): 365–371. Бибкод : 1972JaJAP..11..365O . дои : 10.1143/JJAP.11.365 . ISSN 0021-4922 . S2CID 120981460 .
- ^ Дерензо, Стивен Э. (2022). «Расчеты Монте-Карло по выводу сцинтилляционного света из криогенного GaAs n -типа». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях . Секция А. 1034 : 166803. arXiv : 2203.15056 . Бибкод : 2022NIMPA103466803D . дои : 10.1016/j.nima.2022.166803 . S2CID 247779262 .
- ^ SE Derenzo (2023), «Фейнмановские интегральные расчеты оптического отражения, дифракции и рассеяния фотонов по траектории от электронов проводимости», Nuclear Instruments and Methods, vol. A1056, стр. 168679. arXiv2309.09827.
- ^ Погодаева М.К., Левченко С.В., Драчев В.П., Габитов И.Р., 3032, Диэлектрическая функция шести элементарных металлов. Ж. Физ.: Конф. Сер., вып. 1890, стр. 012008.
- ^ Новый оптоволоконный термометр и его применение для управления процессами в сильных электрических, магнитных и электромагнитных полях . Архивировано 29 ноября 2014 г. в Wayback Machine . optocon.de (PDF; 2,5 МБ)
- ^ GaAs составляет основу перестраиваемой спинтроники . Compoundsemiconductor.net. Сентябрь 2014 г.
- ^ Шенай-Хатхате, ДВ; Гойетт, Р; ДиКарло, РЛ; Дриппс, Дж. (2004). «Вопросы окружающей среды, здоровья и безопасности для источников, используемых при выращивании сложных полупроводников методом MOVPE». Журнал роста кристаллов . 272 (1–4): 816–821. Бибкод : 2004JCrGr.272..816S . дои : 10.1016/j.jcrysgro.2004.09.007 .
- ^ «Химические вещества, внесенные в список с 1 августа 2008 года как известные в штате Калифорния как вызывающие рак или репродуктивную токсичность: арсенид галлия, гексафторацетон, закись азота и диоксид винилциклогексена» . ОЭХА. 01 августа 2008 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бомхард, Э.М.; Гельбке, Х.; Шенк, Х.; Уильямс, генеральный менеджер; Коэн, С.М. (2013). «Оценка канцерогенности арсенида галлия». Критические обзоры по токсикологии . 43 (5): 436–466. дои : 10.3109/10408444.2013.792329 . ПМИД 23706044 . S2CID 207505903 .
- ^ «Технический отчет NTP об исследованиях токсикологии и канцерогенеза арсенида галлия (№ Cas 1303-00-0) на крысах F344/N и мышах B6c3f1 (исследования при вдыхании)» (PDF) . Министерство здравоохранения и социальных служб США: Служба общественного здравоохранения: Национальные институты здравоохранения. Сентябрь 2000 года.
- ^ «Паспорт безопасности: арсенид галлия» . Сигма-Олдрич. 28 февраля 2015 г.
Цитированные источники [ править ]
- Хейнс, Уильям М., изд. (2011). Справочник CRC по химии и физике (92-е изд.). ЦРК Пресс . ISBN 978-1439855119 .