Арсенид галлия

Практически достоинством диода на основе арсенида галлия является то, что в широком диапазоне температур от 1 до по меньшей мере 400 К прямое падение напряжения на диоде при постоянном токе через диод зависит от температуры почти линейно. Так же ведут себя и кремниевые диоды при температурах выше 30 К, причем линейность у них даже лучше, чем [c.254]

Полупроводниковый лазер генерирует когерентное излучение в результате процессов, происходящих в р-и-переходе на полупроводниковом материале. На рис. 3.8 показана схема полупроводникового лазера на арсениде галлия. Кристалл имеет размеры около 0,5...1,0 мм . Верхняя его часть 2 представляет собой полупроводник р-типа, нижняя / — п-типа, между ними имеется р-п-переход 4 толщиной около 0,1 мкм. [c.123]

При подаче напряжения на выводы р-п-переход генерирует излучение, длина волны которого для арсенида галлия составляет X) = 0,82 мкм и 2 = 0,9 мкм (инфракрасная область). Для других материалов длина волны излучения может лежать в широком диапазоне — от ультрафиолетовой до инфракрасной области. [c.124]

Эффект Ганна. В 1963 г. Дж. Ганн, изучая поведение арсенида галлия в области сильных полей, обнаружил новое явление, заключающееся в возникновении колебаний тока с частотой 10 — 256 [c.256]

Рис. 7.25. Зонная структура арсенида галлия

Излучение, возникающее при переходах с верхних уровней на нижние, является спонтанным. В среде с инверсной населенностью это спонтанное излучение индуцирует дополнительные переходы. Для того чтобы создать квантовый генератор, в среде с инверсной населенностью необходимо обеспечить условия автоколебательного режима. Такой режим достигается за счет помещения активной среды, т. е. вещества, в котором создается инверсная населенность, -В резонатор, выполняющий роль положительной обратной связи. Резонатор обеспечивает также пространственную и временную когерентность излучения. Простейший резонатор представляет собой два плоскопараллельных зеркала, одно из которых является полупрозрачным. В рубиновом лазере резонатором служат отполированные торцы рубинового стержня, покрытые тонким слоем металла, в полупроводниковом инжекционном лазере на арсениде галлия— это тщательно полированные боковые грани, перпендикулярные плоскости р-и-перехода. [c.318]

Первый полупроводниковый лазер был выполнен на арсениде галлия (ОаАз) Ходом в 1962 г. Этот лазер обладал очень большой вероятностью излучательной рекомбинации. Лазер на арсениде галлия (Я = 0,84 мкм) относится к так называемым инжекционным лазерам на р —п-переходе. Обычно плавные р-н-переходы создают путем диффузии акцепторных примесей (цинк, кадмий и др.) в материал, легированный донорными примесями (теллур, селен и др.). [c.297]

Отличительной чертой всех полупроводниковых лазерных материалов, в том числе и арсенида галлия, является очень высокий по сравнению с другими лазерными материалами (кристаллы, стекла, жидкости, газы) коэффициент усиления электромагнитного излучения. Благодаря этому удается выполнить условие генерации для миниатюрных полупроводниковых образцов. Типичный лазер на арсениде галлия показан на рис. 35.24, а. Для получения генерации две противоположные поверхности полупроводника полируют и делают плоскопараллельными, а две другие оставляют грубо обработанными, чтобы предотвратить генерацию в нежелательных направлениях. Обычно обе отражающие поверхности не имеют отражающих покрытий, так как показатель преломления полупроводника достаточно большой и от полированных торцов отражается примерно 35 % падающего излучения. Активная область представляет собой слой толщиной около 1 мкм, т. е. немного больше запирающего слоя (примерно 0,2 мкм). В свою очередь поперечные размеры лазерного пучка гораздо больше (около 40 мкм) толщины активной области (рис. 35.24, б). Следовательно, лазерный пучок занимает довольно большое пространство в р- и п-областях. Однако поскольку поперечные размеры пучка все же относительно невелики, выходное излучение имеет большую расходимость (несколько градусов). [c.297]

Кроме лазера на арсениде галлия, применяются и другие типы полупроводниковых лазеров. Крупные успехи в разработке полупроводниковых лазеров связаны с появлением инжекционных лазеров на гетеропереходах. Так называют сложные р —п-структуры, состоящие из полупроводниковых материалов с различной шириной запрещенной зоны. [c.297]

К достоинствам подобных систем относятся повышенное по сравнению с обычными микроскопами разрешение, возможность регулирования яркости, контраста и масштаба изображения электронным способом, большой динамический диапазон (до 60 дБ и более). Для контроля материалов, прозрачных только в инфракрасном диапазоне спектра (кремний, германий, арсенид галлия), применяют лазеры, излучающие на соответствующих длинах волн, в сочетании с фотоприемниками, обладающими нужной спектральной чувствительностью. Возможно исследование объектов в поляризованных лучах, контролирование в них напряжений методом фотоупругости, а также исследование магнито- и электрооптиче-ских свойств материалов при использовании соответствующих источников электромагнитных полей. [c.96]

Для контроля качества многокомпонентных и силь-н Олеги рованных полупроводников (арсенид галлия и т. п.) [c.107]

Среди рассмотренных датчиков наиболее доступны и практичны устройства с кристаллом двойного лучепреломления, датчики на основе арсенида галлия и редкоземельных люминофоров. [c.127]

Арсенид галлия — одни из самых перспективных полупроводниковых материалов, так как ширина запрещенной зоны его превышает ширину запрещенной зоны германия и кремния, но еще не очень велика (1,43 эВ). При этом подвижность электронов у него больше, чем у германия и кремния, а подвижность дырок сравнима с таковой для кремния (см. табл. 8-4). [c.263]

Из арсенида галлия изготовляют фотоэлементы с КПД около 7 %, дозиметры рентгеновского излучения, полупроводниковые лазеры. Из вырожденного арсенида галлия производят туннельные диоды. [c.263]

Полупроводниковые приборы из арсенида галлия по частотному пределу превосходят германиевые, а по максимальной рабочей температуре (до 450 °С) — кремниевые. [c.263]

По сравнению с кремнием и германием арсенид галлия имеет некоторые преимущества, главное из которых связано с возможностью работы в условиях более высоких температур, а также с потенциально большей эффективностью преобразования солнечной энергии. [c.310]

Значения Ф, для солнечных элементов из арсенида галлия и кремния [c.310]

Здесь следует отметить, что в результате воздействия ряда факторов КПД фотоэлектрического преобразования получается довольно низким— от 0,05 до 15%. Кроме того, для обеспечения прохождения такого процесса преобразования требуются главным образом химически чистый кремний или арсенид галлия, трудоемкость производства которых очень высока, что делает их весьма дорогими. [c.35]

Рис. 5.4. Дисперсионные кривые, ограничивающие зону проводимости и валентную зону кристаллов кремния (а) и арсенида галлия (6)

Химически чистые полупроводники называются собственными полупроводниками. К ним относится ряд химически чистых элементов кремний, германий, селен, теллур и др., а также многие химические соединения арсенид галлия, антимонид индия, арсе-нид индия и др. На рис. 5.6, а показана упрощенная схема зонной структуры собственного полупроводника. При абсолютном нуле валентная зона у него укомплектована полностью, зона проводимости, расположенная над валентной зоной на расстоянии Eg, является пустой. Поэтому при абсолютном нуле собственный полупроводник, как и диэлектрик, обладает нулевой проводимостью. [c.154]

Для улучшения условий работы полупроводникового лазера и обеспечения непрерывного режима генерации кристалл необходимо охлаждать до низких температур. Мощность лазера на арсениде галлия при температуре жидкого азота в импульснопериодическом режиме составляет 100 Вт, в непрерывном режиме — 10 Вт. Лучшие образцы полупроводниковых лазеров могут работать при нормальных температурах. [c.124]

Многие полупроводники, в частности арсеаид галлия, имеют достаточно сложную зонную структуру. Так, зона проводимости арсенида галлия кроме минимума E k) при k=0 имеет втор ой минимум в направлении [100] при 0,8 о, где, о — волновой [c.257]

Среди неэ( ективных фотоэмиттеров мы привели, в частности, арсенид галлия (GaAs). Однако этот фотоэмиттер (сильнолегированный /j-полупроводник) можно сделать эффективным, если нанести на его поверхность тонкую пленку [c.173]

На рис. 7.14 схемати- р чески изображен солнечный п -элемент, включенный в электрическую цепь. Большое практическое примене- ние находят солнечные элементы на основе кремния (точнее говоря, па основе контакта p-Si и w-Si) КПД этих элементов достигает 15 %. Применяются также элементы на основе арсенида галлия (GaAs). Имея несколько более низкий КПД, они в то же время характеризуются большей стойкостью к радиационным повреждениям. [c.181]

Арсенид галлия среди соединений А " В занимает особое положение. Большая ширина запрещенной зоны (1,4 эВ), высокая подвижность электронов [0,85 м /(В-с)] позволяют создавать на его основе приборы, работающие при высоких температурах и высоких частотах. Первым полупроводником являлся GaAs, на котором в 1962 г. был создан инжекционный лазер. Он используется для изготовления светодиодов, туннельных диодов, диодов Ганна, транзисторов, солнечных батарей и других приборов. Для изготовления детекторов в инфракрасной области спектра, датчиков Холла, термоэлектрических генераторов, тензометров применяется анти-монид индия, имеющий очень малую ширину запрещенной зоны [c.291]

Для устранения вуалирующего действия фонового теплового излучения предложен метод, позволяющий включать чувствительность. фотослоя только на время экспонирования. Он основан на использовании полупроводниковых материалов, изменяющих свои фоторезистнвные свойства под действием электрического поля. В качестве фоточувствительного материала используют тонкие пластинки мопо-кристаллпческого кремния, германия, сернистого свинца или арсенида галлия, Изображение получают непосредственно на поверхности полупроводника или на специальной токочувствительной пленке, находящейся с ней в контакте. [c.101]

Действие абсорбционных оптических датчиков основано на функциональной зависимости поглощенного пучка света от температуры. Это свойственно полупроводниковым материалам, в частности арсениду галлия (GaA.s). Датчик на основе арсенида галлия имеет форму призмы небольших размеров. На входе и выходе датчика расположено по одному или по два оптических световода, обеспечивающих минимальные потери в диапазоне длин волн, соответствующем спектру поглощения QaAs. Разрешающая способность такого датчика 0,2 °С в диапазоне температур 33—47 °С. [c.127]

Диоды Исаки из германия, кремния и арсенида галлия облучали быстрыми нейтронами [67]. Тепловые нейтроны были существенно ослаблены кадмиевым экраном толщиной 1,016 мм. Сравнение измерений, проведенных вне и внутри реактора, показало, что влияние облучения на диоды незначительно. Вольт-амперные характеристики измерялись при 40° С после различных доз облучения. На рис. 6.6—6.8 представлены семейства вольт-ам-перных характеристик диодов Исаки из арсенида галлия (GaAs), германия и кремния соответственно при различных интегральных потоках нейтронов. [c.302]

Рис. 6.6. Вольт-амперные характеристики диода Исаки из арсенида галлия (5GE-2) до облучения (кривая А) и после облучения интегральным потоком быстрых нейгропов, нейтрон см

Арсенид галлия (GaAs) — очень перспективное вещество в силу более высокой Eg, а значит, более высокого КПД. Однако галлий не относится к распространенным элементам, запасов его в природе в 10 раз меньше, чем кремния. Далеко не ясно, удастся ли получать достаточное количество галлия по себестоимости, при которой батареи на основе арсенида галлия станут конкурентоспособными даже при условии, что они смогут обеспечить более высокий КПД. [c.102]

Рис. 2.9. Принципиальная схема реакторов для выращивания пленок кремния методом газовой эпитакспи (а) и пленок арсенида галлия методом жидкостной эпитаксии (б)

По величине запрещенной зоны тела второй группы условно делят на диэлектрики и полупроводники. К диэлектрикам относят тела со сравнительно широкой запрещенной зоной. У типичных из них fg > 3 эВ. Так, у алмаза Eg = 5,2 эВ, у нитрида бора 4,6 эВ, у AI2O3 7 эВ и т. д. К полупроводникам относят тела со сравнительно узкой запрещенной зоной. У типичных из них Eg < 1 эВ. Так, у германия Eg = 0,65 эВ, у кремния 1,08 эВ, у арсенида галлия 1,4 эВ, у антимонида индия 0,17 эВ. Рассмотрим эту группу тел более подробно. [c.154]

Металлографические реактивы (1973) -- [ c.7 , c.39 ]

Химия и радиоматериалы (1970) -- [ c.250 ]

Материаловедение Технология конструкционных материалов Изд2 (2006) -- [ c.647 , c.655 ]

Волоконные оптические линии связи (1988) -- [ c.168 ]

Основы материаловедения и технологии полупроводников (2002) -- [ c.0 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...