ажливих переваг датчиків з GaAs відноситься також висока лінійність вихідного сигналу по магнітної індукції (нелінійність не більше 1-1,5%). [2]
Рухливість електронів GaAs приблизно в шість разів вище, ніж в кремнії. Саме це обставина привернула великі дослідницькі сили до розробок ІС на GaAs.
Епітаксиальні GaAs придатний для виготовлення датчиків на робочі температури аж до 770 К [4]. Прилади на основі GaAs успішно працюють при високих рівнях радіації, тобто володіють бГільшей стійкістю до дозовим ефектам, ніж кремнієві аналоги. Встановлено, що інтегральні схеми на GaAs витримують в середньому імпульси випромінювання до 10 10 рад/с. [5]. Висока рухливість носіїв важлива у всіх СВЧ-приладах, а також магнітних датчиках. Так само арсенід галію характеризується шірокоім диапозоном значень питомих опорів в порівнянні з класичними напівпровідниками як германій і кремній (ріс2.1). [1]
В
Рис.2.1 Діапазони значень питомих опорів різних напівпровідників.
Внаслідок непрямого переходу зони германієві датчики вимагають великих робочих напруг.
ККД арсенід галієвих датчиків вище, а шуми значно менше кремнієвих.
Можливість точної компенсації за рахунок неточного надлишкового легування дозволила освоїти промисловий випуск високоомних, так званих "Напівізолюючих", монокристалів GaAs з питомою опором 10 7 ... ... 10 8 Ом В· см. Якщо при цьому забезпечується гранично
висока чистота проведення операцій, рухливість носіїв може залишитися на рівні 5000 ... 7000 см 2 /(В В· с). Тому напівізолюючих GaAs може служити вихідним матеріалом для виготовлення транзисторів, причому створювати р n-переходи вдається за рахунок введення дрібних акцепторних і донорних домішок методом іонної імплантації. Так отримують транзистори і діоди ІС на GaAs, причому їх взаємна ізоляція забезпечується самим простим і надійним способом - за рахунок високого питомого опору самого кристала. Можливість такої ізоляції на кремнії відсутня через порівняно високою власної концентрації, що змушує застосовувати додаткові конструктивно-технологічні рішення, іноді досить складні.
Крім цих обмежень, подоланих в міру вдосконалення технології, сполукам A lll B V властивий ряд недоліків, також стримують їх широке впровадження [1]:
1. Низька розчинність легуючих домішок, які вже при концентрації понад 1.10 18 см -3 починають випадати з твердого розчину і, утворюючи нові фази, стають електрично неактивними. Настільки мала гранична концентрація носіїв не забезпечує достатнього рівня інжекції з емітерний області транзистора. (Цей недолік можна подолати, виготовляючи емітер з більш широкозонного матеріалу, тобто на гетеропереході, але за рахунок ускладнення технології) Біполярні транзистори на з'єднаннях A III B V неефективні також через низької рухливості дірок, що зводить нанівець перевагу у швидкодії.
2. Відсутність власних оксидів, що володіють достатньою стабільністю і придатних для отримання чистої, вільної від
електрично активних станів кордону діелектрик-напівпровідник. Це виключає можливість виготовлення з сполук A III B V і МОП-транзисторів. І все ж достоїнства цього класу приладів - низька споживана потужність, мінімальний обсяг, настільки чітко виявившись у конкуренції МОП і біполярних кремнієвих ІС - стимулюють триваючий пошук методів виготовлення МДП транзисторів на з'єднаннях A III B V .
3. Токсичність реагентів, що використовуються для вирощування монокристалів та епітаксії (AsCl 3 , AsH 3 , PH 3 ), металлоорганіче-ських сполук у поєднанні з вибухонебезпекою водню, який служить реакційній середовищем. Це створює напружену обстановку на виробництві, вимагає підвищених заходів безпеки, серйозно ускладнює апаратуру і технологію.
4. Освіта в процесах обробки арсенидів і фосфидов шкідливих для навколишнього середовища відходів, необхідність їх ретельного уловлювання і знешкодження. І хоча самі по собі ці сполуки нетоксичні, до їх обробки треба ставитися з великою обережністю. Так, при шліфовці фосфидов нерідко утворюється надзвичайно отруйний газ-фосфін, а при розчиненні арсенидів в присутності відновників - арсин.
У зв'язку з мініатюризацією РЕА необхідна розробка пристроїв з мінімальним обсягом і масою. Для отримання сильних магнітів малого розміру необхідні магнітотверді матеріали з найбільшою коерцитивної силою і питомої магнітної енергією.
Такі матеріали розроблені на основі інтерметалічних сполук кобальту з рідкоземельними металами (РЗМ) церієм Се, самарієм Sm, празеодимом Рr, лантаном La, ітрієм Y типу R x Co y M z , де R - РЗМ, х, у, г - масові частки компонентів в атомн...
