Was ist der Unterschied zwischen Silizium und Galliumarsenid

Der Schlüsselunterschied zwischen Silizium und Galliumarsenid ist, dass sich die Elektronen in der Siliziumarsenidstruktur langsamer bewegen, während Elektronen durch die kristalline Struktur von Galliumarsenid rennen.

Silizium und Galliumarsenid können nach ihren elektronischen und kristallinen Strukturen verglichen werden, um ihre kommerziellen Vorteile zu bestimmen. Diese sind nützlich bei der Herstellung von Halbleitermaterialien.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Siliziumarsenid
3. Was ist Gallium-Arsenid
4. Silizium gegen Gallium-Arsenid in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung -Silizium gegen Gallium -Arsenid 

Was ist Siliziumarsenid?

Siliziumarsenid ist ein Halbleitermaterial mit der chemischen Formel Si-AS. Die Molmasse dieser Verbindung ist 103.007 g/mol. Es erscheint als kristallines festes Material und seine Dichte beträgt ungefähr 3.31 g/cm³. Die Kristallphase oder Struktur des kristallinen Materials kann als monoklinisch bezeichnet werden. Dieses Halbleitermaterial ist nützlich bei der Herstellung von Halbleitern, um den direkten Arsenidgebrauch zu ersetzen, da Arsenid als schädliches chemisches Element angesehen wird, mit dem sie umgehen können.

Halbleitermaterialien sind normalerweise Kristallstrukturen, die aus Ausgangsmaterialien mit ultrahoher Reinheit hergestellt werden. Diese Ausgangsmaterialien werden in mehreren großen elektrischen Muffelöfen, Rohröfen zur Reduktion von Wasserstoff, mit 8-Gallonen-Glas-aus-Pfaudler-Reaktoren verwendet, die durch das analytische Labor unterstützt werden, das aus Röntgenbeugung usw. besteht, usw. Einige Synonyme für Siliziumarsenid sind Silizium-Arsen-Legierung, Arsen-Silizid, CAS 15455-99-9 usw. Der für dieses Halbleitermaterial angegebene IUPAC -Name ist jedoch λ¹-Arsanylsilicon.

Was ist Gallium-Arsenid?

Gallium-Arsenid ist ein Halbleitermaterial mit der chemischen Formel Gaas. Es ist in einigen Dioden, Feldeffekttransistoren und integrierten Schaltungen nützlich. Die Ladungsträger dieses Materials sind Elektronen, die sich mit hoher Geschwindigkeit zwischen Atomen bewegen können.

Abbildung 01: Gallium-Arsenid-Struktur

Gallium-Arsenid ist ein III-V-Halbleiter mit Direktbandlücken mit einer Zink-Mischungskristallstruktur. Wir können es verwenden, um Geräte wie integrierte Schaltkreise für Mikrowellenfrequenz, monolithische Mikrowellen integrierte Schaltkreise, Infrarot-lichtemittierende Dioden, Laserdioden, Solarzellen und optische Fenster herzustellen. Darüber hinaus wird dieses Material für das epitaxiale Wachstum anderer III-V-Halbleiter wie Indiumgallium-Arsenid und Aluminiumgallium-Arsenid verwendet.

Die Molmasse von Gallium-Arsenid beträgt 144.645 g/mol. Es erscheint als graue Kristalle. Darüber hinaus hat es einen Geruch ähnlich dem Knoblauch, wenn es angefeuchtet wird. Die Dichte von Gallium-Arsenid beträgt 5.32 g/cm^3, und sein Schmelzpunkt kann als 1238 Grad Celsius angegeben werden. Es ist unlöslich in Wasser, aber löslich in HCl. Darüber hinaus ist es in Ethanol, Methanol und Aceton unlöslich. Seine Kristallstruktur kann als Zinkmischung beschrieben werden, bei der die Koordinationsgeometrie tetraedrisch ist. Seine molekulare Form ist linear.

In seiner Verbindung zeigt Gallium den Oxidationszustand +3, und die einzelnen Kristalle von Gallium-Arsenid können unter Verwendung der drei folgenden industriellen Prozesse hergestellt werden:

1. Vertikaler Einfrierenprozess
2. Kristallwachstum mit horizontalem Ofen (Bridgman-Stockbarger-Technik)
3. Flüssige eingekapselte zzochralski -Wachstumsmethode

Was ist der Unterschied zwischen Silizium und Galliumarsenid?

Silizium und Galliumarsenid sind zwei wichtige Halbleitermaterialien. Diese Materialien haben Elektronen als Ladungsträger. Der wichtigste Unterschied zwischen Silizium und Gallium-Arsenid besteht darin, dass sich die Elektronen in der Siliziumstruktur langsamer bewegen, während die Elektronen durch die kristalline Struktur von Gallium-Arsenid reiten. Darüber hinaus ist Galliumarsenid effizienter als Siliziumarsenid. Siliziumarsenid wird zur Herstellung von Halbleitern als Ersatz für den direkten Arsengebrauch verwendet.

Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen Silizium und Gallium-Arsenid in tabellarischer Form für den Nebenseitigen Vergleich.

Zusammenfassung -Silizium gegen Gallium -Arsenid

Siliziumarsenid ist ein Halbleitermaterial mit der chemischen Formel Si-AS, während Gallium-Arsenid ein Halbleitermaterial mit der chemischen Formel Gaas ist. Der wichtigste Unterschied zwischen Silizium und Gallium-Arsenid besteht darin, dass sich die Elektronen in der Siliziumstruktur langsamer bewegen, während die Elektronen durch die kristalline Struktur von Gallium-Arsenid reiten.

Referenz:

1. „Siliziumarsenid.” Amerikanische Elemente, 13. Juni 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Gallium-Arsenide-Einheit-Cell-3D-Balls" von Benjah-BMM27-eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia