Vật liệu bán dẫn A3B5 Gồm 16 hợp chất từ 4 nguyên tố nhóm III và 4 nguyên tố nhóm V Với 12 hợp chất kết tinh dạng cấu trúc giả kẽm và 4 hợp chất chứa N có thể kết tinh dạng giả kẽm hoặc cấu trúc lập phương lục giác
Báo cáo môn vật liệu bán dẫn Đề tài: Vật liệu bán dẫn Giảng Viên Hướng Dẫn :Thầy Nguyễn Hữu Lâm Thành viên nhóm : Mai Ngọc Trâm Vũ Văn Trường 20144631 20144814 Trần Thị Phương Thảo 20144153 MỤC LỤC I Giới thiệu v II Giới thiệu vật liệu bán dẫn GaAs III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs IV Tính chất ứng dụng vật liệu GaAs I Giới thiệu v Gồm 16 hợp chất từ nguyên tố nhóm III nguyên tố nhóm V Với 12 hợp chất kết tinh dạng cấu trúc giả kẽm hợp chất chứa N kết tinh dạng giả kẽm cấu trúc lập phương lục giác Cấu trúc giả kẽm (Zinc Blend ) Cấu trúc lập phương kiểu lục giácWurzite Bảng thông số hợp chất II Giới thiệu vật liệu bán dẫn GaAs hợp chất nguyên tố Ga (nhóm III) ngun tố As (nhóm V) •• GaAs • GaAs : hợp chất bán dẫn có cấu trúc tinh thể giả kẽm (Zinc Blend ) với số mạng 5.65325 A • Số ngun tử trung bình3là GaAs 32 (Ga 31, As 33) khối lượng riêng 5.3174 ± 0.0026 g/cm II Giới thiệu vật liệu bán dẫn GaAs Tính Chất Giá Trị Properties GaAs Formula weight 144.63 Crystal structure Zinc blende Lattice constant 5.6532 Melting point ( C) 1238 Density (g/cm ) 5.32 Thermal conductivity (W/cm.K) 0.46 Band gap (eV) at 300 K 1.424 -3 Intrinsic carrier cone (cm ) 1.79 x 10 Intrinsic resistivity (ohm.cm) 10 Breakdown field (V/cm) x 10 Cấu trúc tinh thể giản đồ lượng II Giới thiệu vật liệu bán dẫn GaAs III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs Công nghệ chế tạo - Kết tinh từ dung dịch nóng chảy khơng thành phần hợp thức - Kết tinh từ dung dịch nóng chảy giàu Ga hay As - Kết tinh từ pha - Chế tạo GaAs phương pháp hóa học Ni đơn tinh thể phương pháp : - Phương pháp Czochralski - Phương pháp kết tinh định hướng Bridgman - Phương pháp Epitaxy III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs Phương pháp Czochralski • Do GaAs nóng chảy dễ bay nên ta dùng chất che phủ B 2O3 nóng chảy III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs Phương pháp Bridgman III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs Epitaxy GaAs •• Vận chuyển GaCl3 đến bề mặt đế nhờ khí mang • Các phản ứng : 4AsH3 As4 + 6H2 6HCl + 2Ga 2GaCl3 + 3H2 As4 + 4GaCl3 + 6H2 4GaAs +12HCl • Nhiêt độ đế GaAs buồng phản ứng trì 650-850 oC, đồng thời áp suất dư As trì giá trị định để tránh phản ứng phân ly GaAs lớp epitaxy đế IV Ứng dụng vật liệu bán dẫn GaAs Gallium arsenide sử dụng sản xuất thiết bị như mạch tích hợp tần số vi sóng, vi mạch tích hợp vi sóng đơn cực, điốt phát tia hồng ngoại, điốt laser, pin mặt trời cửa sổ quang học GaAs sử dụng cho loại bóng bán dẫn khác nhau: MESFET, HEMT (một loại FET), JFET, các tế bào lượng mặt trời thiết bị phát hiện, thiết bị phát ánh sáng IV Ứng dụng hợp chất Ứng dụng chíp điện tử GaAs thường sử dụng làm vật liệu cho phát triển epitaxy chất bán dẫn III-V khác bao gồm galen êxen indi, nhôm gallium arsenide chất khác Điện tử chuyển động GaAs nhanh lần so với silicon đồng nghĩa với transistor tạo GaAs nhanh transistor silicon Sử dụng để chế tạo linh kiên quang điện tử ; cách pha tạp hỗn hợp chất thiết kế linh kiện bán dẫn có đặc trưng mong muốn IV Ứng dụng hợp chất Chế tạo tế bào pin Mặt Trời : IV Ứng dụng hợp chất Chế tạo pin mặt trời Bán dẫn GaAs có tính chất phù hợp để làm tăng hiệp suất pin mặt trời so với vật liệu silicon Nhược điểm việc sử dụng thiết bị điện tử chế tạo từ GaAs bên cạnh ưu điểm giá thành cho thiết bị thường cao nhiều so với thiết bị chế tạo từ silicon ...MỤC LỤC I Giới thiệu v II Giới thiệu vật liệu bán dẫn GaAs III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs IV Tính chất ứng dụng vật liệu GaAs I Giới thiệu v Gồm 16 hợp chất từ nguyên tố... tạo vật liệu bán dẫn GaAs Phương pháp Czochralski • Do GaAs nóng chảy dễ bay nên ta dùng chất che phủ B 2O3 nóng chảy III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs Phương pháp Bridgman III Chế tạo vật liệu. .. 10 Breakdown field (V/cm) x 10 Cấu trúc tinh thể giản đồ lượng II Giới thiệu vật liệu bán dẫn GaAs III Chế tạo vật liệu bán dẫn GaAs Công nghệ chế tạo - Kết tinh từ dung dịch nóng chảy khơng thành