GaAs
GaAs简单介绍
纳米材料的基本单元可按维数分为三类：
零维纳米材料：类似于点状结构，立体空间的三个方向均 在纳米尺度，如纳米微粒，原子团簇等。 一维纳米材料：类似于现状结构，立体空间的三个方向有 两个方向在纳米尺度，如纳米线、纳米棒、纳米管等。
二维纳米材料：类似于面状结构，立体空间的三个方向有 一个方向在纳米尺度，如纳米薄膜、纳米多层膜、超晶格 薄膜等。
GaAs简单介绍：
砷化镓(Gallium Arsenide）:简称GaAs，是镓和砷两种元素 所合成的化合物，也是重要的要的IIIA族、VA族化合物半 导体材料，用来制作微波集成电路、红外线二极管、半导 体激光器和太阳电池等原件。 优点：GaAs与硅不同，它是直接带隙材料，具有电子饱和 漂移速度高，耐高温，抗辐照等特点；在超高速、超高频、 低功耗、低噪音器件和电路，特别在光电子器件和光电集 成方面占有独特的优势。
超晶格：
超晶格材料是两种不同组元以几个纳米到几 十个纳米的薄层交替生长并保持严格周期性 的多层膜，事实上就是特定形式的层状精细 复合材料。
量子阱、量子线、量子点图示
量子线、量子点、量子阱概念介绍
量子线：在凝聚态物理中,量子线指导电性质受 到量子效应影响的导线.由于传导电子在切向上 受到量子束缚,切向能量呈现量子化 量子点：是准零维(quasi-zero-dimensional)的纳 米材料，由少量的原子所构成。粗略地说，量子 点三个维度的尺寸都在100纳米(nm)以下，外观 恰似一极小的点状物 量子阱：量子阱（QW）是指由2种不同的半导体 材料相间排列形成的、具有明显量子限制效应的 电子或空穴的势阱。
2D
1D
0D
零维，一维，二维纳米材料称为低维材料
GaAs
特点（与Si相比）
光电转换效率高： GaAs禁带宽度比 Si大、光谱响应特性和空间太阳 光谱匹配能力亦比Si强，因此转化效率高 可制成薄膜和超薄型太阳电池： GaAs 为直接禁带半导体，光吸收率 高于Si，因此GaAs太阳能电池可制成薄膜型，质量大幅度减小 耐高温性能好 抗辐射性能好
制备技术
国外技术的发展
单结GaAs/Ge太阳能电池
多结GaAs太阳能电池
双结GaAs太阳能电池
三结GaAs太阳能电池
四结GaAs太阳能电池
单结GaAs/Ge 太阳能电池 :为克服GaAs／GaAs太阳电池 单晶材料成本高、机械强度较差，不符合空间电源低 成本、高可靠要求等缺点，1983 年起逐步采用 Ge单晶 替代GaAs制备单结GaAs电池 GaAs/Ge太阳能太阳电池的特点是：具有GaAs／GaAs太 阳能电池的高效率、抗辐照和耐高温等优点， Ge单晶 机械强度高，可制备大面积薄型电池，且单晶价格约 为GaAs的30%。单结GaAs电池结构如图所示
砷化镓LED
目前制作LED都是采用MOCVD外延工艺，以半导体砷化镓材 料作为衬底，外延生长AIGaAs三元或AIGalnP 四元系外延 层结构，可用于制造红、橙、黄光LED。
用于制造LED的砷化镓衬底材料为掺硅的N型低阻材料，为 区别于半绝缘砷化镓材料，一般也可称之为半导体砷化镓 材料。单晶的晶向为(100)偏(111)A面15°，载流子浓度为 10 5~40x ／cm3，迁移度大于1500cm2／V·S，位错密度小 于5000／cm2。
神九采用三结砷化镓太阳能电池
砷化镓太阳能充电器
GaAs太阳能电池的发展
GaAs（砷化镓）
GaAs（砷化镓） Power Amplifier（功率放⼤器 PA）的世界⼀线⼚商的细节看法1.GaAs是⼀种⾼度定制的⼯艺，⼚商可以根据⾃⼰的需要特殊定制元件。
⽐如电感。
图中的这个电感不同于传统foundry库中的元件（⽐如WIN的电感为MET1与MET2两层⾦属共同绕圈，⽽在每边的中点会采⽤单层⾦属的做法，有助于穿层⾦属model的模式化），⽽S公司的库中，采⽤了⽴体⾛法，即⽤MET1和MET2共同组成电感通路。
这样的好处主要还是减⼩了芯⽚⾯积，相对于WIN的电感，其增⼤了寄⽣电阻。
但由于不是在信号通路，不参与阻抗匹配，问题不严重。
⽽在在末级电路的输⼊端，作为第⼆级与末级间的的匹配元件，S公司就⽤了和WIN相同的电感。
2-4.PA的Power cell。
三级都⽤了基本的RC稳定结构，对于S公司⾃⼰的HBT单元，内部即存在基极串联稳定电阻即发射级稳定电阻，可以参考S公司的马蹄型HNT单元专利。
但我感觉这两个电阻可以在实际电路中去掉，因为对增益和功率消耗很严重。
还有⼀点，三级的串联电容按从第⼀级到末级的顺序，依次减⼩；⽽并联的镇流电阻却依次变⼤。
根据发射极⾯积对应WIN的库中，应该是202。
5.这是正偏与反偏的⼆极管。
⼆极管在功放设计中主要⽤于钳位保护与ESD，可以看出图中的⼆极管正偏远多于反偏，说明这个PAD上加有正电压。
通过正偏的⼆极管数量判断加在PAD上的电压⼤致在3V左右。
另外除了图中这种，还有⼀种正偏与反偏的⼆极管数量⼀致，说明此PAD没有直流加载，⽐如整个功放的输⼊端。
另外，⼆极管在光刻过程中要多N个步骤，价钱确实也会⾼很多，⽐如某公司的SD层，就会加4000美⾦，所以能⽤Diode连接的HBT就⽤吧。
6.这是R公司的HBT单元，发射极与基极在HBT管的两端，这样⾮常好Layout。
图中的这款芯⽚是R公司在2002发布的⼀款GSM功放芯⽚，在芯⽚内部完全⽤的很简单的偏置（双Diode叠加偏置）与单管功率控制单元。
gaas和inp化合物半导体的发展趋势及应用
gaas和inp化合物半导体的发展趋势及应用
GaAs和InP是常见的化合物半导体材料，它们在半导体行业中有广泛的应用。
以下是其发展趋势和应用的一些例子：
1. 高频电子器件：GaAs和InP材料具有优异的电子迁移率和载流子迁移率，因此在高频电子器件中得到广泛应用。
例如，GaAs的应用包括射频功率放大器、微波集成电路和高速数字逻辑电路等。
而InP的应用包括高速光电子器件和高频混频器等。
2. 光电子器件：GaAs和InP材料都具有较窄的能带间隙，使其在光电子器件方面表现出色。
例如，GaAs可用于制造激光二极管和光电二极管等，而InP可用于制造光纤通信器件，如光放大器和光开关等。
3. 太阳能电池：由于其较高的光电转换效率，GaAs和InP材料被广泛应用于太阳能电池领域。
它们在太阳能电池中作为光吸收层材料，能够将太阳能转化为电能。
4. 光纤通信：GaAs和InP材料在光纤通信中扮演着重要的角色。
例如，InP材料可以用于制造光纤通信系统中的激光器和探测器等。
总体上，随着通信、能源和电子技术的快速发展，GaAs和InP材料在半导体行业中的应用越来越广泛。
未来，这些材料有望继续发展，以满足各种新兴应用的需求。
gaas场效应管
gaas场效应管GaAs场效应管是一种特殊型号的场效应晶体管，被广泛应用于无线通信和射频微波电路。
在现代通信领域，其重要性和应用实际上不言而喻。
本文将详细介绍GaAs场效应管，包括其工作原理、主要优势和应用方面。
一、工作原理GaAs场效应管的工作原理基于电场调制半导体空间电荷区。
它是由2个集成在半导体芯片上的 pn 结平面型场效应晶体管 (MESFETs) 串联而成的。
这2个MESFETs的源极均接地，而漏极相连是通过荷载电阻。
荷载电阻将用来差分测量器的漏极电压信号转化为输出电流信号。
二、主要优势1.高增益：GaAs场效应管具有高的功率增益和线性度。
即使在高功率输出时，其输出波形也始终是完整和清晰的。
2.高频率性能：GaAs场效应管能快速处理高频率信号和射频微波信号，其高频性能比同类晶体管更加优异。
3.低噪声：GaAs场效应管具有低噪声系数，因此被广泛应用于通信信号处理和后端放大器部分。
4.广泛的工作温度：相对于其他晶体管，GaAs场效应管在极端的温度条件下工作得更加可靠和稳定。
三、应用方面1. 通信系统：GaAs场效应管用于无线通信中的无线传输器和接收器，以便放大和放大信号。
2. 电子战系统：GaAs场效应管还可用于电子战系统中，以便处理高孔隙率的脉冲信号。
3. 技术应用： GaAs场效应管广泛应用于射频和微波电路中，如卫星和雷达通信系统和一些卫星和雷达通信系统。
总结：从以上介绍可以看出，GaAs场效应管作为高频微波射频控制器件，不仅功能完备、性能稳定，低噪音、高增益、高线性度、低成本等特点也为其获取了更为广泛的应用空间。
预计在不久的将来，GaAs场效应管的应用范围将会获得更为迅速的扩展。
GaAs
•
两种类型的杂质,即不管是浅能级杂质还是深能级杂质,通过与砷原子或镓原子的复杂结合而存在于砷 化镓晶体中。硅就是目前得到最广泛研究的一种掺杂剂,这种四族元素,在低温下与砷化镓作用,可形 成p型材料,在高温下与砷化镓作用,可形成n型材料。铬在砷化镓中是深受主原子,它的杂质能级接近 禁带中心位置,利用这一特点,可以在浅n型砷化镓材料中通过掺铬进行补偿而得到半绝缘材料。其它 的元素,如铜、氧、硒、碲、锡等在砷化镓中的行为也得到了广泛的研究,这样,我们可根据器件设计 的需求进行掺杂得到n型或p型砷化镓。
性能好，更适合空间能源领域；
温度系数小：能在较高的温度下正常工作。
GaAs太阳电池的特点——缺点
资源稀缺，价格昂贵，约Si材料的10倍；
污染环境，砷化物有毒物质，对环境会造成污染；
机械强度较分解，而且砷材料是一种易挥发性物质，在其制备过程中，要保证 严格的化学计量比是一件困难的事。
二、砷化镓晶体结构
• 砷化镓晶格是由两个面心立方(fcc)的子晶格(格点上分别是砷和镓的两个子晶格)沿空间体对角线 位移1/4套构而成。这种晶体结构在物理学上称之为闪锌矿结构。图1给出了砷化镓晶胞结构的示意 图,表1给出了在室温下目前已知砷化镓半导体材料的物理、电学参数。关于砷化镓的化学组成形 式,III-V族化合物共价键模型认为[2]:这类化合物形成四面体共价结合,成键时III族原子提供3个
• 砷化镓晶胞示意图（闪锌矿结构）
砷原子
镓原子
三、砷化镓能带结构
• 当在绝对零度以上温度时,一些电子因热能量而振动幅度加剧,如果其处于价带顶,所受的热能量
Q>=Ef时,就有可能脱离价带,跃迁进入导带,从而能在晶体中移动导电。在一块纯净的半导体中,电
gaas的杨氏模量 -回复
gaas的杨氏模量-回复关于GaAs的杨氏模量引言：GaAs是一种用途广泛的半导体材料，它具有优异的电学和光学性能。
了解和研究GaAs的物理性质对于开发新的应用和优化现有设备至关重要。
本文将重点讨论GaAs的杨氏模量，探索它的定义、测量方法以及影响因素。
一、杨氏模量的定义：杨氏模量是一种描述材料刚度和弹性的物理量。
它是应力与应变之间的比例关系，可以通过沿应力方向施加的力来计算材料的应变量。
一般来说，杨氏模量越大，材料越刚性，弹性变形越小。
二、测量GaAs的杨氏模量的方法：测量杨氏模量的方法通常是通过实验手段获得应力-应变曲线，然后通过施加不同的力来计算出其中的杨氏模量。
在测量GaAs的杨氏模量时，可以使用以下几种方法：1. 压缩试验：通过在GaAs样品上施加垂直于其表面的力，测量应力-应变关系，从而得到杨氏模量。
这种方法适用于块状或薄片状的GaAs样品。
2. 弯曲试验：通过在GaAs样品上施加弯曲力，测量应力-应变关系，从而得到杨氏模量。
这种方法适用于薄膜状的GaAs样品。
3. 声表面波(SAW)测量：通过在GaAs样品表面引入声表面波，测量其传播速度，进而计算出杨氏模量。
这种方法适用于薄膜或片状的GaAs样品。
这些方法中的选择取决于实验条件、样品形状和杨氏模量的精确度要求等因素。
三、影响GaAs杨氏模量的因素：GaAs的杨氏模量受多种因素影响，以下是其中一些重要的因素：1. 晶体结构：GaAs具有闪锌矿结构，其杨氏模量取决于晶格常数和原子键强度。
晶格常数越小，原子键越紧密，杨氏模量越大。
2. 温度：GaAs的杨氏模量随温度变化，温度升高会导致晶格振动增加，从而减小杨氏模量。
因此，在测量GaAs的杨氏模量时需要考虑温度的影响。
3. 掺杂：通过掺杂可以改变GaAs的电学和光学性质，也会对杨氏模量产生影响。
不同的掺杂元素和浓度会导致载流子浓度变化，从而改变杨氏模量。
4. 晶体取向：GaAs的杨氏模量会随着不同晶体面的取向而有所变化。
gaas晶格常数
gaas晶格常数
GaAs（氮化镓砷化合物）是一种半导体材料，该材料具有极佳的电学特性，由于其具有优异的光学性能和尖端的电子特性，因此GaAs 材料受到了应用于制造高性能的半导体器件的广泛关注。
GaAs的晶格常数是控制GaAs晶体结构的基本参量，它也确定了其他物理性质，如能带结构，导电率，导热率等。
因此，研究GaAs晶格常数是非常重要的。
本文就GaAs晶格常数的研究进行了详细讨论。
GaAs晶格常数是GaAs晶体结构的核心参数，它描述了GaAs晶体结构中单元格的尺寸和形状。
一般来说，GaAs晶格常数包括晶格横向常数（a），晶格纵向常数（b），晶格厚度常数（c）和α、β、γ三个晶体晶体角。
晶格常数的数值非常重要，它直接影响着GaAs 晶体的物理性质，可用于计算GaAs晶体结构的其他参数，如GaAs晶体方向和空位密度等。
GaAs晶格常数的研究方法包括理论和实验两种，研究者们经常利用一系列的理论方法，如简化的Broyden算法、模型基础方法、精确计算等，来研究GaAs晶格常数。
研究者们也经常利用量子化学计算，来研究GaAs晶体的结构参数。
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gaas折射率
GaAs折射率引言折射率是光线在介质中传播时的一个重要参数，它描述了光线在介质中的传播速度和方向变化的程度。
GaAs（化学式：GaAs）是一种重要的半导体材料，具有广泛的应用领域，如光电子器件、太阳能电池等。
了解GaAs的折射率对于设计和优化这些器件至关重要。
什么是折射率？折射率（Refractive index）是一个无量纲物理量，用来描述光线从真空或空气进入某种介质后的传播性质。
它表示了光线在介质中传播时相对于真空或空气而言的速度变化情况。
GaAs的基本特性GaAs是一种三元化合物半导体材料，由镓（Ga）和砷（As）元素组成。
它具有以下基本特性： - 禁带宽度较窄：GaAs的禁带宽度约为 1.42电子伏特，比硅（Si）等常见半导体材料窄得多。
这使得GaAs在某些特定应用中具有优势。
- 高载流子迁移率：GaAs具有较高的载流子迁移率，使得它在高频和高速电子器件中具有广泛应用。
- 高光吸收系数：GaAs对光的吸收系数很高，这使得它在光电子器件中可用于光检测和光发射等功能。
GaAs的折射率GaAs的折射率是一个复数，可以表示为n=n r+i⋅n i，其中n r表示实部（实数部分），n i表示虚部（虚数部分）。
实部描述了光线在介质中传播时速度变化的程度，而虚部描述了介质对光线的吸收和衰减情况。
实部折射率GaAs的实部折射率随着入射光波长的变化而变化。
一般来说，随着入射光波长的增加，GaAs的实部折射率逐渐减小。
这是由于材料对于短波长光具有较强的吸收能力。
实际计算中可以使用经验公式或基于材料参数模型来估算GaAs在特定波长下的实部折射率。
虚部折射率GaAs作为半导体材料，在可见光和红外光范围内具有较高的吸收率。
因此，GaAs的虚部折射率通常比实部折射率大得多。
虚部折射率可以用于描述GaAs材料对光的吸收情况。
GaAs折射率的测量方法测量GaAs的折射率可以使用多种方法，下面介绍几种常见的方法：自洽法自洽法是一种基于反射和透射测量数据分析的方法，通过匹配实验数据和模拟结果来确定GaAs的折射率。
gaas晶胞空间填充率
gaas晶胞空间填充率
GaAs晶胞空间填充率是指GaAs晶体中原子的空间占据比例。
GaAs晶体采用的是菱面体结构，每个晶胞内含有8个原子，其中4个是As原子，4个是Ga原子。
GaAs的原子半径不同，Ga原子半径为0.62，As原子半径为1.22。
因此，GaAs晶胞空间填充率的计算需要考虑到原子大小的差异。
根据晶体学的知识，GaAs晶胞空间填充率的计算公式为：
空间填充率 = （晶胞内原子体积总和）/（晶胞体积）
其中，晶胞内原子体积总和为8个原子体积之和，晶胞体积为菱面体的体积。
根据计算可得，GaAs晶胞空间填充率为56.3%。
GaAs晶体的空间填充率对其物理性质有一定影响，例如电学性质、光学性质等。
因此，对GaAs晶体空间填充率的认识对于其应用具有重要意义。
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二、砷化镓晶体结构
• 砷化镓晶格是由两个面心立方(fcc)的子晶格(格点上分别是砷和镓的两个子晶格)沿空间体对角线 位移1/4套构而成。这种晶体结构在物理学上称之为闪锌矿结构。图1给出了砷化镓晶胞结构的示意 图,表1给出了在室温下目前已知砷化镓半导体材料的物理、电学参数。关于砷化镓的化学组成形 式,III-V族化合物共价键模型认为[2]:这类化合物形成四面体共价结合,成键时III族原子提供3个
值则位于k=0处,这意味着在砷化镓中,电子发生跃迁时可直接从导带底到达价带顶。与硅相比,电子
在从导带跃迁到价带过程中只需要能量的改变,而动量则不发生改变。这一性质使砷化镓在制造半 导体激光器(LD)和发光二极管(LED)方面具有得天独厚的优势,当一个电子从高能量导带进入低能量
价带时,多余能量便以光子的形式释放。另一方面,当砷化镓受到光照射时,价带中的电子便可从外
• 砷化镓和硅的漂移速度与电场强度关系
五、砷化镓中的杂质
• 在晶体生长过程中,会有意或无意地引入杂质。一般情况下,引入的杂质都是具有电活性的,但是有一 些引进的污染会在晶体中形成空位,从而不具有电活性。规定掺入的杂质在半导体中要么是施主原子, 要么是受主原子。施主原子是比其替代的原子多一个或一个以上的电子,这些多出的电子在晶体中可 以自由移动从而形成电流;相反,受主原子是比其替代的原子少一个或一个以上的电子,因此,受主原子 可以捕获晶体中的自由移动的电子。不管是在半导体中掺入哪一种类型的杂质,都会导致半导体材料 电学性能的改变。图5给出了纯净的砷化镓半导体中掺入了杂质后的能带示意图。浅施主杂质能级和 浅受主杂质能级分别位于禁带中靠近导带和价带的3kT能量范围内。由于使杂质能级中的载流子跃迁 到其对应的较高能级中所需能量非常小,所以在室温下,一般认为半导体中的杂质是完全电离的。因为 费米能级是表示能带中电子填充能级的水平,所以费米能级随所掺入的掺杂剂的种类而从中间位置移 到杂质能级附近。换句话说,当掺入施主杂质时,费米能级将会移动靠近导带,费米能级与导带底的能 级差随着掺杂浓度的增加而减小;受主杂质在导带中的行为与施主杂质恰恰相反。砷化镓中掺杂的目 的就是为了引入浅施主或浅受主杂质。如果引进杂质的能级位于禁带宽度中心区域,则称这种杂质为 深能级杂质。一般情况下,深能级杂质由于减少载流子的寿命从而会影响器件性能。
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两种类型的杂质,即不管是浅能级杂质还是深能级杂质,通过与砷原子或镓原子的复杂结合而存在于砷 化镓晶体中。硅就是目前得到最广泛研究的一种掺杂剂,这种四族元素,在低温下与砷化镓作用,可形 成p型材料,在高温下与砷化镓作用,可形成n型材料。铬在砷化镓中是深受主原子,它的杂质能级接近 禁带中心位置,利用这一特点,可以在浅n型砷化镓材料中通过掺铬进行补偿而得到半绝缘材料。其它 的元素,如铜、氧、硒、碲、锡等在砷化镓中的行为也得到了广泛的研究,这样,我们可根据器件设计 的需求进行掺杂得到n型或p型砷化镓。
GaAs砷化镓
一、简介
• 化学式 GaAs。黑灰色固体，熔点 1238℃。它在600℃以下，能在空气中稳定存在，并且不为非氧 化性的酸侵蚀。化学键角为109’28’，主要为共价成分。由于镓、砷原子不同，吸引电子的能力 不同，共价键倾向砷原子，具有负电性，导致Ga-As键具有一定的离子特性，使得砷化镓材料具有
• 砷化镓晶胞示意图（闪锌矿结构）
砷原子
镓原子
三、砷化镓能带结构
• 当在绝对零度以上温度时,一些电子因热能量而振动幅度加剧,如果其处于价带顶,所受的热能量
Q>=Ef时,就有可能脱离价带,跃迁进入导带,从而能在晶体中移动导电。在一块纯净的半导体中,电
子数目与空穴数目相等,所以费米能级处于禁带中央。图3给出了硅和砷化镓在k空间的能带结构示 意图,由图可看出,硅的导带最小值与价带最大值位于不同k空间,而砷化镓的导带最小值与价带最大
GaAs太阳电池的特点——优点
高的能量转换效率：直接带隙能带结构，GaAs的带隙为1.42eV，处于太阳电池材料所要求的最佳 带隙宽度范围； 电子迁移率高； 易于制成非掺杂的半绝缘体单晶材料，其电阻率可达108 兆欧 以上；
具有良好的抗辐射能力：由于III-V族化合物是直接带隙，少数载流子扩散长度较短，且抗辐射
界得到能量而振动加剧,当此能量足够大时,便可使电子跃迁到导带,这一性质可使砷化镓应用于光 电探测领域。
砷化镓的能带结构图 ，
四、迁移速率与饱和漂移率
在微波应用领域,砷化镓与硅相比有几个明显的优点:高迁移率,高饱合漂移速度和较强的半绝缘能力。 当半导体处于外场中时,在相继两次散射之间的自由时间内,载流子(比如电子)将被外场加速,从而获得 沿一定方向的加速度。因此,在有外场存在时,载流子除了做无规则的热运动外,还存在着沿一定方向的 有规则的漂移运动,漂移运动的速度称为漂移速度( v ),最大漂移速度称为饱合漂移速度。漂移速度与 电场的关系如图4所示。砷化镓在弱电场状态(图4中虚线左边区域)下,电子迁移率约为8500cm2/(V·s), 比Si要大得多。随着电场强度的增加,砷化镓的电子漂移速度达到一个峰值然后开始下降(图4中虚线右 边区域)。在漂移速度——电场强度特性曲线上某个特定点处的斜率即为该点的微分迁移率。当曲线斜 率为负时微分迁移率也为负,负微分迁移率产生负微分电阻,振荡器的设计就利用了这一特性。
20世纪70年代
实验室最高效率已达到50%（来自IBM公司数据） 产业生产转化率可达30%以上Байду номын сангаас
世纪80年代后
GaAs具有直接带隙的能带结构，带隙宽度为1.42ev，作为太阳电池材料，GaAs具有良好的光吸收系数。
在波长0.85μm以下，GaAs的光吸收系数急剧升高，达到104/cm2，比硅材料要高1个数量级，而这 正是太阳光谱中最强的部分。因此，对于GaAs太阳电池而言，只要厚度达到3μm，就可以吸收太阳光谱中的 95%的能量。
六、砷化镓太阳能电池
神舟飞船采用的的是高效三结砷化镓太阳电池
，发电效率远远高于过去使用的硅太阳电池。
GaAs太阳能的发展历程
1954
世界上首次发现GaAs材料具有光伏效应
1956
理论上估算，GaAs单结太阳电池的效率可达27%
Gobat等研制了第1个掺锌GaAs太阳电池
20世纪60年代
采用LPE(液相外延)技术引入GaAlAs异质窗口层，降低了 GaAs表面的复合速率，使GaAs太阳电池的效率达16%
独特的性质。砷化镓是一种典型的半导体材料，性能比硅更优良。它的禁带宽度大，电子迁移率高，
介电常数小，能引入深能级杂质，电子有效质量小，能带结构特殊，具有双能谷导带，可以制备发 光器件、半导体激光器、微波体效应器件、太阳能电池和高速集成电路等，广泛用于雷达、电子计 算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。
s2p1组态的价电子,而V族原子提供5个s2p3组态的价电子，它们之间平均每个原子有四个价电子，
正好可用作形成四面体共价结合之用。这类化合物以共价结合为主,但却混杂有部分离子结合性质。 这是由于V族元素的电负性比III族元素大,组成晶体时,部分电子将从电负性低的原子(III族元素) 转移到电负性较高的原子(V族元素)中去,电荷的这种转移(极化)使III族元素带正电,V族元素带负 电。如果引用有效电荷Z*e这个概念来描述这种电荷转移的程度,则“共价键”模型可认为砷化镓晶 体以共价结合为主,但混杂有部分离子结合性质,每个离子带有效电荷Z*e。
材料密度大，GaAs材料密度为5.32g/cm3，是Si材料密度的2倍多。
谢谢观赏！
性能好，更适合空间能源领域；
温度系数小：能在较高的温度下正常工作。
GaAs太阳电池的特点——缺点
资源稀缺，价格昂贵，约Si材料的10倍；
污染环境，砷化物有毒物质，对环境会造成污染；
机械强度较弱，易碎；
制备困难，砷化镓在一定条件下容易分解，而且砷材料是一种易挥发性物质，在其制备过程中，要保证 严格的化学计量比是一件困难的事。