Galliumarsenidi

Galliumarsenidi (GaAs) on III-V-puolijohteisiin kuuluva yhdistepuolijohde, joka on galliumin ja arseenin yhdiste. Galliumarsenidi kilpailee piipohjaisten puolijohdemateriaalien kanssa, ja on niitä nopeampi transistorina. GaAs-puolijohteita käytetään kännyköiden radiolähettimien MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) piireissä, laserdiodeissa, infrapuna-LEDeissä ja aurinkokennoissa. 80-luvulla oli suunnitelmia korvata GaAs-puolijohteilla piipohjaiset ja joitakin GaAs-tekniikkaan pohjautuvia tietokoneita valmistettiinkin 90-luvun alussa, mutta CMOS-tekniikka voitti kilpailun.

GaAs on suora-aukkoinen puolijohde, ja se kykenee emittoimaan valoa. GaAs- ja muita III-V pohjaisia lasereita käytetään laajalti eri sovelluksissa. Esimerkkejä tällaisista III-V puolijohteiden sovelluksista on optinen tiedonsiirto (kännykkäpuhelut, internet), CD, DVD, Blu-ray soittimet, viivakoodin lukijat, ym. Esimerkiksi internetistä lataamasi tieto kulkee III-V puolijohdelaserien tuottamina valopulsseina optisessa kuidussa.

GaAs-pohjaisilla aurinkokennoilla, joissa on myös mukana germaniumia ja indiumgalliumfosfidia InGaP muodostamassa kolmiportaisen aurinkokennon, on saavutettu 32 % hyötysuhde. Tämä pystyy myös toimimaan suurilla useilla kymmenillä tai sadoilla maanpinnan auringon tehoa vastaavilla valotehoilla. Marsin pinnalla liikkuvat robotit käyttävät tämäntyyppisiä aurinkokennoja.

Sharp ilmoitti valmistaneensa GaAs-pohjaisen 44,4 % hyötysuhteella toimivan aurinkokennon 14.6.2013. Edellinen ennätys oli amerikkalaisen Solar Junction -nimisen yrityksen 44 % hyötysuhde, joka sekin saavutettiin GaAs-pohjaisella aurinkokennolla.

Galliumarsenidia voidaan valmistaa galliumista ja arseenista korkean paineen alaisena.

GaAs on myrkyllinen ja karsinogeeni.

Katso myös 
MOSFET
Ohutkalvon kasvatus
Aurinkokenno
IMEC-tutkimuslaitos
Galliumantimonidi
Galliumfosfidi

Lähteet

Aiheesta muualla 

Toxin and Toxin Target Database (T3DB): Gallium arsenide 
Galliumarsenidin käyttöturvallisuustiedote, Sigma Aldrich, viitattu 19.12.2014.

Myrkylliset kemikaalit
Arseeniyhdisteet
Puolijohteet
Galliumyhdisteet
Puolimetalliyhdisteet