Qu'est-ce que le gallium arsénide?

Arsénide de gallium(GaAs) est un composé construit à partir des éléments gallium et arsenic. Il est souvent appelé composé III-V, car le gallium et l'arsenic sont dans le groupe III et V Groupe de la table périodique, respectivement.

L'utilisation d'un arsénide de gallium n'est pas une nouvelle technologie. En fait, DARPA a financé la recherche sur la technologie depuis les années 1970. Tandis que la technologie à base de silicium a été \"la substance dorsale de la révolution de la microélectronique, le circuit GaAS fonctionne aux fréquences plus élevées et aux puissances d'amplification de signal qui ont rendu pratique un monde connecté par des téléphones cellulaires de taille paume. \"

L'arsenide de gallium a conduit à la miniaturisation des récepteurs GPS dans les années 1980. Cela a rendu les munitions de précision guidées au laser qui sont entrées dans les arsenals américains pendant cette période possibles.

Comparer les bandgaps GaAs, SI, SIC et GAN

Avec une mobilité à haute mobilité des électrons, les dispositifs semi-conducteurs construits en GAA peuvent fonctionner à des fréquences dans des centaines de GHz.

Bien que ce ne soit pas vraiment considéré comme un matériau \"large bandgap \", GaAs a une bande de bande considérablement plus élevée que le silicium. De manière critique, cela rend les GAA très résistants aux radiations et donc un excellent choix pour les applications de défense et d'aérospatiale. Un autre point de vente est que les appareils GaAs sont beaucoup plus résistants à la chaleur et dégagent moins d'EMI.

GAAS présente une bande passante directe par opposition à la bande passante indirecte de Silicon. Pour cette raison, GaAs peut émettre une lumière beaucoup plus efficacement que ceux faits de silicium. Cela donne à GAAS LEDS un avantage clair sur ceux construits en silicium.

Un avantage majeur du silicium est que dans le monde réel de la fabrication de masse, le silicium est beaucoup plus facile à travailler. Le silicium a un \"oxyde natif, \" dioxyde de silicium (SiO2). Cet isolateur prêt est un atout inestimable dans la fabrication de dispositifs de silicium. GaaS n'a pas d'analogue.

Gallium Arsenide est-il un meilleur choix que le silicium?

Nous avons discuté de certaines généralités et de caractéristiques globales, mais des concepteurs doivent analyser avec soin les besoins particuliers de conceptions spécifiques et ne pas faire leur choix matériel en fonction des notions préconçues. Parfois, la réponse ne sera pas ce qui était à l'origine attendue.

Dans un article écrit par Theresa Corrigan de l'appareil analogique, les mosfets CMOS N-Channel sont contrastés avec des périphériques GAAS lorsqu'ils servent de commutateurs électroniques à large bande (900 MHz).

Les avantages de l'arsénide de gallium

Bas sur la résistance

Capacité faible

Linéarité élevée à hautes fréquences

Les avantages de CMOS

Perte de 3 dB ou moins à 4 GHz

Faible consommation d'énergie

Aucune exigence pour les condensateurs de blocage CC

Isolation élevé entre les ports