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Qu'est-ce que GaAs (arséniure de gallium) ?

Semi-conducteur composé III-V formé de gallium et d'arsenic. À bande interdite directe d'environ 1,42 eV et à haute mobilité électronique, il sert aux transistors haute fréquence, aux LED infrarouges et aux lasers.

Nom japonais: GaAs(ガリウムヒ素)

« GaAs (arséniure de gallium) » apparaît dans 39 questions d'entraînement réparties sur 5 thèmes, dont Semi-conducteurs composés, Physique des semi-conducteurs, Croissance épitaxiale.

Domaine: Semi-conducteurs composés

S'entraîner : questions sur GaAs (arséniure de gallium)

Quelle est la structure de bandes correcte de l'arséniure de gallium (GaAs) ?

  1. AGap direct
  2. BGap indirect
  3. CAbsence de bande interdite
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Réponse : A. Gap direct

Le GaAs est un semi-conducteur à gap direct : le minimum de la bande de conduction et le maximum de la bande de valence se situent au même point de l'espace des moments, si bien que les électrons et les trous se recombinent sans l'aide de phonons et émettent efficacement de la lumière. Il est donc utilisé dans les LED infrarouges et les lasers à semi-conducteur (disques optiques, télécommunications, VCSEL de reconnaissance faciale). Le silicium est à gap indirect : la recombinaison fait intervenir des phonons et le rendement d'émission est extrêmement faible. Son absorption optique étant également forte, une couche mince suffit, d'où son emploi dans les cellules solaires à haut rendement.

Quelle est la principale raison pour laquelle le GaAs a été utilisé dans les amplificateurs haute fréquence des téléphones mobiles ?

  1. ALes plaquettes sont bon marché et faciles à agrandir en diamètre
  2. BUn oxyde thermique de bonne qualité se forme facilement
  3. CLa mobilité des électrons est supérieure à celle du Si
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Réponse : C. La mobilité des électrons est supérieure à celle du Si

La mobilité des électrons du GaAs, d'environ 8500 cm²/V·s, est environ 6 fois celle du Si, et sa masse effective est faible : il fonctionne aisément à haute fréquence, d'où son emploi dans les amplificateurs de puissance et commutateurs des téléphones mobiles ou les récepteurs de télévision par satellite. Le substrat semi-isolant, à faible capacité parasite, est un autre avantage. En revanche, les plaquettes sont plus chères que le Si et difficiles à agrandir, et l'absence d'oxyde thermique de qualité le rend inadapté aux circuits numériques à grande échelle.

« GaAs (arséniure de gallium) » dans les explications

Questions mentionnant « GaAs (arséniure de gallium) » (39)

  1. Quelle est la structure de bandes correcte de l'arséniure de gallium (GaAs) ?
  2. Quelle est la principale raison pour laquelle le GaAs a été utilisé dans les amplificateurs haute fréquence des téléphones mobiles ?
  3. Quelle est la longueur d'onde approximative de la lumière émise par le GaAs, de bande interdite d'environ 1,42 eV ?
  4. Qu'est-ce qui est correct concernant le diamètre usuel des plaquettes de semi-conducteurs composés comme le GaAs ?
  5. Pourquoi les déchets et résidus d'usinage des plaquettes de GaAs exigent-ils des précautions ?
  6. Quel est un exemple correct d'application des HBT (transistors bipolaires à hétérojonction) en InP ou GaAs ?
  7. Lors du dopage n du GaAs par le silicium, quel site le silicium occupe-t-il principalement ?
  8. Quel est l'avantage d'un substrat GaAs semi-isolant dans les circuits intégrés haute fréquence en GaAs ?
  9. Comment se situe la conductivité thermique du GaAs par rapport à celle du silicium ?
  10. Quelle combinaison d'éléments constitue l'arséniure de gallium (GaAs) ?
  11. Quelle est la structure de grille correcte du MESFET, utilisé comme transistor haute fréquence en GaAs ?
  12. Quelle est l'une des raisons pour lesquelles il est difficile de réaliser des circuits CMOS en GaAs comme en silicium ?
  13. Comment appelle-t-on un circuit intégré haute fréquence intégrant, sur un substrat tel que le GaAs, des transistors et des composants passifs comme des inductances et des condensateurs ?
  14. Sous un champ électrique intense dans le GaAs, les électrons passent dans une autre vallée de plus faible mobilité et une résistance différentielle négative apparaît, le courant diminuant lorsque le champ augmente. Quel composant oscillateur exploite ce phénomène ?
  15. Lors de la croissance d'un semi-conducteur composé polaire comme le GaAs sur un substrat de silicium non polaire, comment appelle-t-on la frontière entre domaines où l'arrangement Ga/As est inversé ?

Termes associés

GaN (nitrure de gallium) Mobilité Bande interdite (bandgap) InP (phosphure d'indium) SiC (carbure de silicium) Rendement (yield) HEMT (transistor à haute mobilité électronique) Masse effective Contact Gap direct

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