什么是砷化镓?

砷化镓(GaAs)是由镓和砷元素组成的化合物。它通常被称为III-V化合物，因为镓和砷分别位于元素周期表的III族和V族。

砷化镓的使用并不是一项新技术。事实上，DARPA从20世纪70年代就开始资助这项技术的研究。虽然以硅为基础的技术一直是“微电子革命的骨干物质，但砷化镓电路在更高的频率和信号放大功率下工作，使一个由手掌大小的手机连接的世界成为现实。”

20世纪80年代，砷化镓导致GPS接收机小型化。这使得在那个时期进入美国军火库的激光制导精确弹药成为可能。

比较GaAs、Si、SiC和GaN的带隙

由于具有高电子迁移率，用砷化镓制造的半导体器件可以在数百GHz的频率下工作。

虽然不被认为是真正的“宽带隙”材料，但砷化镓确实有一个相当高的带隙比硅。关键的是，这使得砷化镓具有很高的抗辐射能力，因此是国防和航空航天应用的一个很好的选择。另一个卖点是砷化镓器件耐热性更强，发出的电磁干扰更少。

与硅的间接带隙不同，砷化镓具有直接带隙。正因为如此，砷化镓比硅制成的砷化镓更能有效地发光。这使得砷化镓led比硅led具有明显的优势。

硅的一个主要优势是，在现实世界的大规模制造中，硅要容易得多。硅有一种“天然氧化物”，二氧化硅(SiO2)。这种现成的绝缘体是制造硅器件的宝贵资产。砷化镓没有类似物。

砷化镓比硅更好吗?

我们已经讨论了一些概论和总体特征，但是设计师必须仔细分析特定设计的特定需求，而不是根据先入为主的观念来选择材料。有时候，答案并不会是我们最初所期望的。

在一篇由Analog Device的Theresa Corrigan撰写的文章中，n沟道CMOS mosfet与GaAs器件作为宽带(900 MHz更高)电子开关时进行了对比。

砷化镓的优点

低导通电阻

低了电容

高频的高线性度

CMOS的优点

在4 GHz时损耗3dB或更少

低功耗

不需要直流阻塞电容器

端口间高度隔离