Монокристаллы арсенида галлия: что это и зачем?
Что такое арсенид галлия?
Арсенид галлия — это полупроводниковый материал. Это означает, что он по проводимости электрических зарядов занимает промежуточное положение между проводниками (металлы) и диэлектриками (изоляторы, такие как пластмассы, стекла, масла).
Как выглядят монокристаллы арсенида галлия?
Кристаллы арсенида галлия — тёмно-серые с металлическим блеском и фиолетовым оттенком, температура плавления 1238 °C. По плотности они ближе к стали, в 5 раз тяжелее воды.
Монокристаллы арсенида галлия
Кристаллы растят булями — большими цилиндрами более 10 см в диаметре и 30 см в длину. Затем боковая грань полируется и кристалл нарезается на отдельные подложки. Их потом тоже полируют с одной или с двух сторон, предварительно отшлифовав до нужной толщины.
Чем арсенид галлия лучше кремния?
По физическим характеристикам GaAs — более хрупкий и менее теплопроводный материал, чем кремний. Подложки из арсенида галлия сложнее для изготовления и примерно впятеро дороже, чем кремниевые. Но микроэлектроника на основе арсенида галлия обеспечивает меньший уровень помех и более высокие частоты — до 250 ГГц.
Как выращивают кристаллы арсенида галлия?
Кристаллы можно растить несколькими способами:
- методом Чохральского
- методом горизонтально направленной кристаллизации
- методом вертикально направленной кристаллизации
Меньшую плотность дислокаций обеспечивает метод вертикально-направленной кристаллизации, он же сокращенно ВНК, англ. VGF, схема которого показана на рисунке:
Почему кристаллы "моно"?
Кристаллические материалы замечательны тем, что у них определенная структура атомов. Для дальнейшей работы с подложками и получения воспроизводимых конечных изделий важно, чтобы направление кристаллической решетки было одинаково по всей площади и у всех подложек, которые нарежут из кристалла. Это достигается только если кристалл выращен единым целым.
В противоположность монокристаллам существуют поликристаллические структуры. Они состоят из большого количества зерен, ориентированных хаотически.
Почему важно количество дефектов в кристалле?
Чем больше дефектов, тем меньше готовых изделий (например, лазерных диодов) получится из кристалла. Мы уже писали ранее, почему дефекты измеряют в штуках на сантиметр квадратный.
Что делают из арсенида галлия?
Подложки из арсенида галлия используют для производства как маро-, так и наноразмерных устройств для освещения и преобразования света в электрический сигнал: например, солнечных батарей и светоизлучающих диодов (LED). Лазерные диоды на основе арсенида галлия производятся с 1962 года.
ЛАССАРД производит полупроводниковые монокристаллы и подложки.
Наши контакты:
📱Сайт
👥 ВК
🏭 Наше производство и шоурум: ОЭЗ «Технополис Москва», 109316, Россия, Москва, Волгоградский проспект, д. 42, корп. 5, пом. 1Н
📞 Наш телефон: +7 495 120 68 86