＜ガリウムヒ素の知識＞
2007/11/22 日記<ガリウムヒ素>
ガリウムヒ素
ガリウムヒ素（ガリウムひそ、Gallium Arsenide）はガリウムとヒ素の化合物。ヒ化ガリウムとも呼ばれる。IUPAC名はヒ化ガリウム(III)。
性質
常温で安定な結晶構造は閃亜鉛鉱型（結晶構造#主な結晶構造|ジンクブレンド型）構造。銀色の金属状化合物で、組成式GaAs。式量144.64、融点1238°C、比重5.310。砒素化合物の中では毒性は弱いが、酸や蒸気との反応で有毒なアルシンを発生させる。半導体材料としての性質は、1.43 eV のバンドギャップを持つIII-V族半導体であり、電子移動度は 0.85 m2/Vs、ホール移動度は 0.04 m2/Vs である。
特徴
一般的な半導体材料であるシリコンと比較して、電子移動度が高い。
また、アンドーピング_(半導体)|ドープ基板が非常に高抵抗（シート抵抗値が数 MΩ/□）を示す。
この基板を半絶縁性基板と呼ぶ。この基板は、現在のSOI技術による電界効果トランジスタ|FETと同じく、基板へのリーク電流や寄生容量を低減する。これらの特徴は、高速動作、低消費電力の半導体素子の作成に有利に働いている。
その一方で、この半絶縁性の原因であるミッドギャップ近傍の準位は数msから数sの遅い時定数の応答を引き起こし、不安定動作の原因となっている。
用途
前記の利点を生かして、ヘテロ接合_(半導体)|ヘテロ構造を使用した、高電子移動度トランジスタ|HEMTやHBT等の高速通信用の半導体素子の材料として用いられる。
また、直接遷移形の材料であるため、赤色・赤外光の発光ダイオードに広く用いられており、半導体レーザーにも使用されている。
関連項目
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