گالیم آرسنید. گالیم آرسنید ( GaAs ) یک ترکیب از عناصر گالیم و آرسنیک است. این ترکیب یک نیم رسانا بوده و ساختار بلوری آن مشابه سولفید روی است.
گالیم آرسنید در تولید افزاره هایی مانند مایکروویو ، دیودهای نورگسیلفروسرخ، دیودهای لیزری و سلول های خورشیدی استفاده می شود.
گالیم آرسنید اغلب به عنوان یک ماده بستر برای رشد رونشستی ( epitaxial growth ) در دیگر نیم رساناهای III - V semiconductors شامل ایندیم گالیم آرسناید ( indium gallium arsenide ) ، آلومینیوم گالیم آرسناید ( aluminum gallium arsenide ) و بقیه استفاده می شود.
در این ترکیب، گالیم دارای غدد اکسیداسیون 3+است. تک کریستال های گالیم آرسنید را می توان توسط نوع سه فرایند صنعتی تولید کرد:[ ۲]
• فرایند یخ زدگی با افت گرمایی عمودی ( VGF ) ( اکثر ویفرهای گالیم آرسنید با استفاده از این فرایند تولید می شوند ) . [ ۳]
• رشد بلور با استفاده از یک کوره افقی و با استفاده از روش Bridgman - Stockbarger که در آن بخارات گالیم و آرسنیک واکنش نشان می دهند و مولکول های آزاد شده در یک دانه کریستال در خنک کننده ای که در انتهای کوره قرار دارد ته نشین می شوند.
• روش رشد مایع محصور ( فرایند چکرالسکی ) برای تولید با خلوص بالا تک کریستال ها است.
روش های جایگزین برای تولید صفحه گالیم آرسنید عبارتند از:[ ۴]
• ( VPE ) واکنش گازی فلز گالیم و آرسنیک تری کلرید: 2 Ga + 2 AsCl ۳ → 2 GaAs + 3 Cl ۲
• ( برآرایی بخار فلز - آلی ) واکنش تری متیل گالیم و آرسنیک: 4 Ga + As4 → 4 GaAs یا 2 Ga + As2 → 2 GaAs
اکسیداسیون گالیم آرسنید در هوا رخ می دهد عملکرد این نیم رسانا را پایین می آورد. برای مقاوم کردن سطح ماده می توان یک لایه گالیم ( II ) سولفید بر روی آن با استفاده از یکی از ترکیبات tert - بوتیل گالیم سولفید ته نشین کرد. [ ۵]
اگر یک کریستال گالیم آرسنید در حضور مقدار زیادی آرسنیک رشد کند، در آن برخی از نقص ها به وجود می آید، به ویژه نقوص anti - site آرسنیک ( یک اتم آرسنیک درجای یک اتم گالیم در شبکه بلور ) . خواص الکترونیکی این نقوص ( در تعامل با دیگران ) باعث می شود که سطح فرمی به نزدیکی مرکز نوار ممنوعه متصل شود، به طوری که کریستال گالیم آرسنید دارای غلظت بسیار کم الکترون و حفره شود. این غلظت حامل پایین شبیه به کریستال طبیعی است، اما در عمل رسیدن به آن بسیار ساده تر است. این کریستال ها «نیمه عایق» نام دارند، که مقاومت بالای 107 - 109 Ω·سانتی متر را دارا می باشند ( که بسیار بالا برای یک نیم رسانا است، اما هنوز هم بسیار پایین تر از یک عایق واقعی مانند شیشه است ) . [ ۶]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفگالیم آرسنید در تولید افزاره هایی مانند مایکروویو ، دیودهای نورگسیلفروسرخ، دیودهای لیزری و سلول های خورشیدی استفاده می شود.
گالیم آرسنید اغلب به عنوان یک ماده بستر برای رشد رونشستی ( epitaxial growth ) در دیگر نیم رساناهای III - V semiconductors شامل ایندیم گالیم آرسناید ( indium gallium arsenide ) ، آلومینیوم گالیم آرسناید ( aluminum gallium arsenide ) و بقیه استفاده می شود.
در این ترکیب، گالیم دارای غدد اکسیداسیون 3+است. تک کریستال های گالیم آرسنید را می توان توسط نوع سه فرایند صنعتی تولید کرد:[ ۲]
• فرایند یخ زدگی با افت گرمایی عمودی ( VGF ) ( اکثر ویفرهای گالیم آرسنید با استفاده از این فرایند تولید می شوند ) . [ ۳]
• رشد بلور با استفاده از یک کوره افقی و با استفاده از روش Bridgman - Stockbarger که در آن بخارات گالیم و آرسنیک واکنش نشان می دهند و مولکول های آزاد شده در یک دانه کریستال در خنک کننده ای که در انتهای کوره قرار دارد ته نشین می شوند.
• روش رشد مایع محصور ( فرایند چکرالسکی ) برای تولید با خلوص بالا تک کریستال ها است.
روش های جایگزین برای تولید صفحه گالیم آرسنید عبارتند از:[ ۴]
• ( VPE ) واکنش گازی فلز گالیم و آرسنیک تری کلرید: 2 Ga + 2 AsCl ۳ → 2 GaAs + 3 Cl ۲
• ( برآرایی بخار فلز - آلی ) واکنش تری متیل گالیم و آرسنیک: 4 Ga + As4 → 4 GaAs یا 2 Ga + As2 → 2 GaAs
اکسیداسیون گالیم آرسنید در هوا رخ می دهد عملکرد این نیم رسانا را پایین می آورد. برای مقاوم کردن سطح ماده می توان یک لایه گالیم ( II ) سولفید بر روی آن با استفاده از یکی از ترکیبات tert - بوتیل گالیم سولفید ته نشین کرد. [ ۵]
اگر یک کریستال گالیم آرسنید در حضور مقدار زیادی آرسنیک رشد کند، در آن برخی از نقص ها به وجود می آید، به ویژه نقوص anti - site آرسنیک ( یک اتم آرسنیک درجای یک اتم گالیم در شبکه بلور ) . خواص الکترونیکی این نقوص ( در تعامل با دیگران ) باعث می شود که سطح فرمی به نزدیکی مرکز نوار ممنوعه متصل شود، به طوری که کریستال گالیم آرسنید دارای غلظت بسیار کم الکترون و حفره شود. این غلظت حامل پایین شبیه به کریستال طبیعی است، اما در عمل رسیدن به آن بسیار ساده تر است. این کریستال ها «نیمه عایق» نام دارند، که مقاومت بالای 107 - 109 Ω·سانتی متر را دارا می باشند ( که بسیار بالا برای یک نیم رسانا است، اما هنوز هم بسیار پایین تر از یک عایق واقعی مانند شیشه است ) . [ ۶]
wiki: گالیم آرسنید