ключаючи арсенід галію, кристалізуються зі структурою цинкової обманки. Елементарна комірка такої структури містить два атоми A і B, і повторюється в просторі так, що кожний компонент утворює гранецентрированную кубічні грати. Структуру у разі GaAs можна представити як взаємно проникаючі гранецентрированную грати атомів Ga і As, зрушені один щодо одного на чверть головної діагоналі (Рис.1.2).
В
Малюнок 1.1
В
Малюнок 1.2
а) 100, б) 110, в) 111
Три основні кристалічні площині решітки GaAs показані на рис. 1.2. Кожен атом As на поверхні (100) має два зв'язки з атомами Ga з лежить нижче шару. Дві інші зв'язки вільні. Площина (110) містить однакову кількість атомів Ga і As. Кожен атом має одну зв'язок з нижнім шаром. Атоми на поверхні (111) мають по три зв'язку з атомами Ga з нижчого шару. Четверта зв'язок вільна. p> Відстань між найближчими сусідніми атомами становить 0,244 нм і дорівнює сумі атомних радіусів As (0,118 нм) і Ga (0,126 нм). Постійне решітки становить 0,565 нм. p> Внаслідок часткової гетерополярность зв'язку в GaAs сильніше, ніж гомополярние зв'язку в Si або Ge. Це призводить до меншої амплітуді коливань решітки (і, як наслідок, до більшої рухливості), більш високій точці плавлення і більш широкої забороненій зоні. p> Це розходження в хімічних зв'язках яскраво проявляється при деформуючих кристалів. У алмазу, наприклад, кристали сколюються головним чином уздовж площин {111}. Як показано вище, в GaAs прилеглі площини {111} утворені різними атомами (площина атомів галію і площина атомів миш'яку). Електростатичне взаємодія між цими площинами ускладнює сколювання. Кристали GaAs легко сколюються вздовж площин {110}, які містять однакове число атомів галію і миш'яку. br/>
1.2 Порівняльна характеристика властивостей GaAs і Si
Ряд властивостей GaAs робить його одним з найбільш важливих напівпровідникових матеріалів в технології мікроелектроніки. Деякі властивості матеріалу представлені в таблиці 1.1:
Зовнішній відТемно-сірі кубічні крісталлиМолекулярная масса144.64 а.е.Постоянная решеткі0.56533 нмКрісталліческая структурацінковой обманкіТочка плавлення при н. у.1513 KШіріна забороненої зони при 300 K1.424 еВЕлектрони, ефективна масса0.067 mЛегкіе дірки, ефективна масса0.082 mТяжелие дірки, ефективна масса0.45 mПодвіжность дірок при 300 K400 см ВІ /(В В· с) Рухливість електронів при 300 K8500 см ВІ /(В В· с )
Переваги GaAs в якості базового матеріалу для напівпровідникових приладів визначаються особливостями структури його енергетичних зон. На рис. 1.3 наведені зонні діаграми GaAs і Si. Зонна діаграма побудована традиційним чином. По осі абсцис відкладені значення хв...
