缺陷就有六种,有两种空位,两种间隙,两种反位的缺陷。比如As占了Ga位,Ga占了As位,这都是点缺陷。这些缺陷都对导电性能产生影响。所以对这种材料,如果把它的杂质和缺陷络合物加起来的话,缺陷就更多了,因而这种材料的制作是非常困难的。它是用LEC法拉制的。晶体拉制过程中,在固体与液体交界面处,它的温度剃度比较大,在晶体内部存在着大的应力;在晶体冷却过程中应力的释放将产生大量缺陷,它的位错密度非常高。所以说这种材料目前存在着很多的问题要求克服。从硅来讲,硅可以做到无位错,所以说它可以用于制作超大规模集成电路。比如说,对于一个平方微米内有一个器件,或多个器件的电路,那么GaAs就不行了;因为,它每一个平方厘米就有一万个以上的缺陷。如果一个器件,碰到这个缺陷,那么整个电路就失效了。所以说,用GaAs研制大规模集成电路,它的质量还有待提高。Ⅲ-Ⅴ族半导体材料的发展趋势,也可以总结为下面几点。从提高它的价格和性能比来看,增大直径仍是大趋势,只有增大直径,它的价格才可能进一步降低。从另外一个方面来讲,为满足大规模集成电路和光电器件的衬底的需求,它的位错密度必须降下去。要降到每个平方厘米1000或100以下,甚至更小,这最终取决于集成度和材料将要用在什么地方。我刚才讲到,GaAs的高阻性能是杂质与缺陷补偿的结果,很不均匀;如何提高这种材料的电学和光学均匀性,也是需要解决和克服的问题。此外,还要重视片材制备技术,即要做到片材拿来就可以用的要求,不需要再去抛光或腐蚀和再去作其他的处理。这就是说,要将拉制的锭条进行滚圆、磨定位边、抛光和在保护氛围下将抛好的片子封装起来等。当然,还要求片材的表面没有被损伤,除了肉眼看不见的损伤以外,亚表面损伤,即在材料的表层下面,比如说几十个纳米以下的地方,人的肉眼甚至光学显微镜看不见的损伤也是不能有的。即在片材制备的过程中,不能在它的表皮下面一层产生应力或缺陷。
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