43. Применение Проводников a3b5.

Применение GaAs можно разделить на применение в СВЧ-технике и в оптоэлектронике

Более высокая по сравнению с Si подвижность электронов в GaAs, повышающая быстродействие приборов, обусловила его использование в качестве материала для СВЧ-техники. Приборы, изготовленные на осно­ве Si, обеспечивают предельную частоту 1-3 ГГц, в то время как пре­дельные частоты, обеспечиваемые GaAs - 40 ГГц, а InР -100 ГГц. Приме­нение арсенида галлия в СВЧ-технике связано с изготовлением полевых транзисторов с затвором Шоттки, ИС на полевых транзисторах с барьером Шоттки, диодов Ганна, туннельных диодов, лавинно-пролетных диодов.

На основе соединений А3В5 можно создавать также гетеропереходные биполярные транзисторы с широкозонным эмиттером и наклонной базой, что невозможно реализовать с помощью Si.

В оптоэлектронике соединения А'"В5 наиболее активно используются при изготовлении светоизлучающих диодов, светодиодов для инте­гральной оптики, полупроводниковых лазеров, фотодиодов и, солнечных батарей.

Ценным свойством многих полупроводников А3В5, в том числе GaAs, является высокая эффективность излучательной рекомбинации неравновесных носителей заряда.

Использование GaN, InGaN, AlGaN позволяет создавать светоизлучающие диоды В зеленой, голубой и фиолетовой областях спектра, что открывает новые возмож­ности по изготовлению полноцветных дисплеев. Объединение красного, зеленого и голубого светодиодов дает возможность изготавливать эффективные источники освещения. Материалы с более узкой запрещенной зоной, в частности GaAs, способны эффективно излучать.в инфракрасной области.

Инжекционный лазер представляет собой полупроводниковый диод, две плоскопараллельные грани которого, перпендикулярные плоскости р-п перехода, служат зеркалами оптического резонатора. Инверсия заселенности достигается при большом прямом токе через диод за счет инжекции избыточных носителей n слой, прилегающий к переходу.

Проблема создания лазерной гетероструктуры в первую очередь состоит в подборе материалов и выборе технологии, обеспечивающих создание идеального гетероперехода. В инжекционных лазерах приме­няются исключительно прямозонные полупроводники, имеющие главные экстремумы зон в одних и тех же точках зоны Бриллюэна. Прямозонные материалы обладают большой вероятностью излучательного межзонного перехода (почти 100 %). Наиболее близка к идеальному гетеропереходу структура AlGaAs - GaAs, в которой наблюдается практически полное совпадение периодов решеток.

Для создания лазеров в более коротковолновой области (зеленой, I. голубой и фиолетовой) необходимо использовать такие материалы, как GaN, InGaN, AlGaN. Основная область применения таких лазеров - оптическое хранение информации. Плотность оптически хранящейся ин­формации пропорциональна квадрату отношения длин волн записывающего и считывающего лазеров. Таким образом, замена используемых В настоящее время красного и ИК-лазеров (680 - 780 нм) на голубые и фиолетовые (380 - 450 нм) позволит существенно увеличить плотность Оптически хранящейся информации.