模拟技术
砷化镓具有更高的电子迁移率和饱和迁移速率,而且还有独特的半绝缘性。除此之外,砷化镓材料还具有耐热、耐辐射及对磁场敏感等特性,使砷化镓材料具有特殊用途和多样性,应用已延伸到硅、锗器件所不能达到的领域。
砷化镓芯片主要用于电子器件的制造,如晶体管、集成电路、光电器件、激光器件等。此外,它还可以用于电子元件的封装、电路板的制作、电子设备的维修等。
砷化镓芯片和硅芯片区别
砷化镓芯片和硅基芯片的最大区别是:硅基芯片是进行物理刻蚀线路工艺(凹刻),可以5-100纳米工艺,而砷化镓芯片采取的工艺是多层化学堆砌线路(凸堆),线路线宽40-100纳米。所以,能做硅基芯片的公司是做不了砷化镓芯片的。
砷化镓芯片和硅芯片的主要区别在于性能和成本。砷化镓芯片具有更高的性能,但成本也更高,而硅芯片的性能较低,但成本也较低。此外,砷化镓芯片的功耗更高,而硅芯片的功耗更低。
(1)硅、锗属于间接禁带半导体,导带底和价带顶不在K空间同一点,形成半满能带不仅吸收能量(辐射光子,hv=Ec-Ev),还要改变动量(辐射声子,动量ΔP=约化普朗克常数*k),做电子器件。
(2)GaAs为直接禁带半导体,导带能量最小值和价带能量最大值处于k=0处,形成半满能带只需吸收能量(辐射光子),做光学器件。
补充:如果半导体内掺入杂质,引入复合中心能级,则辐射光子时会出现三条谱线hv1=Ec-Et,hv2=Et-Ev,hv3=Ec-Ev,发生谱线红移。
据悉,硅之所以能当之无愧地成为了现代计算机芯片的基础,不仅仅是因为它是一种半导体材料,更是因为它是一种非常丰富的元素。在地壳上,硅是仅次于氧第二丰富的元素,但是你基本上无法在自然界找到硅单质,因此它常以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
砷化镓芯片的衬底是什么
砷化镓衬底主要分为半绝缘GaAs衬底和半导体GaAs衬底,其中前者的晶片中,衬底与形成在顶部的外延晶体管器件绝缘,主要应用于制作射频电路器件。
我们看到外延就是在基板上从无到有一层一层长起来的,因此基板衬底的选择和工艺处理十分重要。因为真正的器件有效工作层,厚度可能也就几个微米到几十微米。
衬底既是器件的支撑,也是外延层的生长籽晶,它对光电子器件的性能影响很大,选择衬底我们需要有几个基本的要求:
1)衬底晶面取向;
2)表面腐蚀坑密度;
3)杂质类型和密度‘
4)衬底厚度和尺寸大小。
例如一个硅掺杂的N型砷化镓基板:
Si-Dopant GaAs Wafer
Diameter : 100.5±0.5mm(4”)
Thinkness :625±25um(4”)
Orientation:(100)tilt10?toward(111)A±0.5?
EPD:《1000cm-?
Concentration:》1E20CM-?
Growthmethod: VGF
Flatoption: EJ
Major flatlength:30±2mm(4”)
Minor flatlength:15±2mm(4”)
LaserMark:Back side major flat.
GaAS和InP是常用的两种衬底,通常选用(100)面作为外延生长面,有时偏离该晶面±0.1°或者±0.5°,在激光芯片制程中,这样的(011)面是解离面,就可以用作腔面了。
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