III-V semiconductors attract the at

III-V semiconductors attract the attention of scientists and manufacturers working in the field of microelectronics. This inter­est is based upon the ability of these materials to satisfy a wide va­riety of needs.

Technological applications include high speed processing, communications, sensing and imagining, and many others. Integrated circuits with various combinations of MESFET, JFET, bipolar, Gunn, Schottky diode, laser diode, optical detector, light guide, acoustic wave, and other assorted functions are being ex­plored, developed and utilized.

One of the first large-scale applications of Ш-V semi­conductors was light-emitting diodes (LEDs) which are two ter­minal devices that emit light when a forward-bias current is passed through a p-n junction. An energy state and device con­struction is given in Fig. 3.

current flow

contact

radiations



contact

active region

current flow

Рис.3

When an electron in the conduction band combines with a hole in the valence band, the energy is emitted as a photon and light is produced. Of course, non-radiative combination processes and light re-absorption must be minimized for high efficiency. To emit light visible to the human eye, a band gap near 2 eV is neces­sary to provide the proper photon energy, which precludes use of the semiconductors except GaP, which produces red-green light.

At the beginning of the 1970’s, the GaAs MESFET device was developed for use in circuits such as microwave amplifiers oper­ating in the frequencies range from about 2 to 12 GHz. The device is fabricated on a base of single-crystal semi-insulating GaAs. A GaAs film containing a closely-controlled concentration of n-type dopant atoms is epitaxially deposited on the GaAs wafer. The de­vices are completed by etching "mesas" or islands to electrically isolate the device and by adding low resistance contacts and a gate electrode. The gate length is typically 1 µm.

The first integration of GaAs MESFET transistors into logic gates was done in 1974. These gates have been integrated into gated flip-flop integrated circuits and used for prescalers and time-interval measurements. These GaAs integrated circuits operate at substantially higher speeds than silicon ICs because of a combina­tion of higher transconductance due to higher electron mobility, and lower parasitic capacitance due to higher substrate resistivity. The higher substrate resistivity in GaAs is a result of its larger bandgap. Semi-insulating GaAs material naturally provides de­vice-to-device electrical isolation.




Digital capability in GaAs has passed from the SSI (small-scale integration, ~ 10 gates) realm into the MSI (medium-scale integration, ~ 100 gates), and is headed for LSI (large-scale inte­gration, ~ 1000 gates). Fabrication of an 8 x 8 bit parallel multi­plier (1008 gates fabricated from approximately 6000 transistors and diodes) has been recently reported, which is the most complex GaAs integrated circuit reported to date.

GaAs IC technology is being developed to meet important system needs. Advanced systems are faced with challenges which require significant advances in the rate of real-time signal. An at­tractive objective is to convert analog microwave signals to digital format in a high-speed A/D converter as close as possible to the microwave receiver front, and then to process the data digitally. The bandwidth which can be achieved in GaAs should be capable of permitting digital processing of microwave signals including A/D conversion to become a reality.

Results (Russian) 1:

III-V полупроводников привлекают внимание ученых и производителей, работающих в области микроэлектроники. Этот интерес основан на способности этих материалов для удовлетворения разнообразных потребностей.Технологические приложения включают в себя высокую скорость обработки, коммуникаций, зондирования и воображая и многие другие. Интегральные схемы с различными комбинациями ПТШ, JFET, биполярный, Ганн, диод Шоттки, лазерный диод, оптический детектор, световод, акустической волны и другие разные функции в настоящее время изучаются, развивать и использовать.Одним из первых крупномасштабных приложений Ш-V полупроводников был светоизлучающие диоды (СИД) которые являются два оконечных устройств, которые излучают свет, когда вперед предвзятость ток проходит через p-n перехода. Строительство государства и устройства энергии приводится на рис. 3.текущий потокконтактизлученияконтактактивные областитекущий потокРИС.3Когда электрон в полосе кондукции сочетается с отверстием в полосе значности, энергия генерируется как Фотон и света производится. Конечно не радиационное воздействие сочетание процессов и повторного поглощения света должны быть сведены к минимуму для высокой эффективности. Излучать свет видимый человеческим глазом, запрещенной зоны вблизи 2 eV необходимо обеспечить надлежащее Фотонная энергия, которая исключает возможность использования полупроводниковых приборов, за исключением разрыв, который производит красно зеленый свет.В начале 1970-ых, GaAs ПТШ устройства был разработан для использования в схемах такие усилители, работающих в диапазоне частот от 2 до 12 ГГц. Прибор изготовлен на базе полуизолирующего GaAs одиночн кристалла. GaAs фильм, содержащий близко контролируемой концентрации атомов примеси n типа epitaxially на хранение на GaAs пластины. Устройства комплектуются, травления «Месас» или острова электрически изолировать устройства и добавив низкое сопротивление контактов и управляющем электроде. Ворота обычно составляет 1 мкм.Первый интеграции GaAs ПТШ транзисторов в логические вентили было сделано в 1974 году. Эти ворота были интегрированы в закрытом flip-flop интегральные и используется для измерения интервала времени и Предделители. Эти интегральных GaAs работать на значительно более высоких скоростях, чем кремний ICs благодаря комбинации выше transconductance из-за выше подвижность и Нижняя паразитарные емкость из-за выше сопротивление субстрата. Сопротивление выше субстрата в GaAs является результатом его больше bandgap. Естественно, полу изоляционным материалом GaAs обеспечивает устройство устройство электрической изоляции. Цифровые возможности в GaAs прошло от SSI (мелких интеграции, ~ 10 ворота) realm в MSI (интеграция среднего масштаба, ~ 100 ворота) и направился в LSI (широкомасштабную интеграцию, ~ 1000 ворота). Изготовление 8 x 8 бит параллельных тиражирования (1008 ворота изготавливаются из примерно 6000 транзисторов и диодов) недавно сообщалось, что является наиболее сложных интегральных GaAs, на сегодняшний день.GaAs IC технологии в настоящее время разрабатывается для удовлетворения важных системных потребностей. Передовые системы сталкиваются с проблемами, которые требуют значительных успехов в уровень сигнала в реальном времени. Привлекательной целью является преобразование аналоговой микроволновой сигналы в цифровой формат в высокоскоростной ЦАП максимально на фронт приемника Микроволновая печь, а затем для обработки данных цифровой. Пропускная способность, которая может быть достигнута в GaAs должна быть способна разрешительных цифровой обработки сигналов микроволновой, включая преобразование A/D, стать реальностью.

Results (Russian) 2:

III-V полупроводники привлекают внимание ученых и производителей , работающих в области микроэлектроники. Этот интерес основан на способности этих материалов , чтобы удовлетворить самые разнообразные потребности. Технологические применения включают в себя высокую скорость обработки данных , связи, зондирования и представляя себе, и многие другие. Интегральные схемы с различными комбинациями ПТШ, JFET, биполярные, Ганна, диод Шоттки, лазерный диод, оптический детектор, световод, акустической волны, а также других различных функций изучаются, разрабатываются и используются. Одним из первых крупномасштабных приложений Ш-V полупроводники был светоизлучающие диоды (LED) , которые являются двумя терминальными устройствами , которые излучают свет , когда ток смещения вперед пропускают через р - п перехода. Энергетическое состояние и устройство конструкции приведен на рис. 3. Прохождение тока контакт излучениями нами активная область протекания тока рис.3 Когда электрон в зоне проводимости в сочетании с дыркой в валентной зоне, энергия излучается в виде фотона и света производится. Конечно, не радиационные комбинированные процессы и света повторного поглощения должно быть сведено к минимуму для обеспечения высокой эффективности. Для того, чтобы излучать свет , видимый человеческим глазом, разрыв полоса около 2 эВ необходимо обеспечить надлежащую энергию фотонов, что исключает возможность использования полупроводников , за исключением GaP, который производит красно-зеленый свет. В начале 1970 -х годов, GaAs ПТШ устройство было разработано для использования в схемах , таких как микроволновые усилители , работающих в диапазоне частот от 2 до 12 ГГц. Устройство изготовлено на базе монокристаллических полуизолирующих GaAs. Фильм GaAs , содержащий тщательно контролируемую концентрацию атомов легирующей примеси п-типа эпитаксиально осаждается на GaAs подложке. Устройства комплектуются травление "или" столовых гор острова , чтобы электрически изолировать устройство и добавления контактов низкие сопротивления и электрод затвора. Длина затвора , как правило , 1 мкм. Первая интеграция GaAs MESFET транзисторов в логических элементов было сделано в 1974 г. Эти ворота были интегрированы в коттеджных триггерных интегральные схемы и используется для делителей и временных интервалов измерений. Эти GaAs интегральные схемы работают на существенно более высоких скоростях , чем кремниевых микросхем из - за сочетания более высокой крутизны в связи с более высокой подвижностью электронов и низкой паразитной емкости из - за более высокого удельного сопротивления подложки. Чем выше сопротивление подложки в GaAs является результатом его большей ширины запрещенной зоны. Полуизолирующую GaAs материал естественным образом обеспечивает устройство-устройство электрической изоляции. Цифровые возможности в GaAs прошло с SSI (малой интеграции, ~ 10 ворота) область в MSI (средней степени интеграции, ~ 100 ворота), и направляется к БИС (крупномасштабной интеграции, ~ 1000 ворота). Изготовление 8 х 8 бит параллельный умножитель (1008 ворота изготовлены из примерно 6000 транзисторов и диодов) недавно сообщалось, что является наиболее сложной GaAs интегральной схемы представленные на сегодняшний день. Технология GaAs IC разрабатывается для удовлетворения важных потребностей системы. Современные системы сталкиваются с проблемами , которые требуют значительных успехов в скорости в режиме реального времени сигнала. Привлекательным цель состоит в том, чтобы преобразовать аналоговые СВЧ - сигналы в цифровой формат в высокоскоростном А / Ц преобразователя как можно ближе к фронту микроволнового приемника, а затем обрабатывать данные в цифровом виде . Ширина полосы частот , которая может быть достигнута в GaAs должна быть способной проводить цифровую обработку сигналов СВЧ , включая A / D преобразования , чтобы стать реальностью.

Results (Russian) 3:

- V полупроводников, привлекают внимание ученых и производителей, работающих в области микроэлектроники.это в - est основывается на способности этих материалов для удовлетворения самых VA - riety потребностей.технологии включают высокоскоростной обработки сообщений, дистанционное зондирование и воображение, и многие другие.интегральные схемы с различными комбинациями mesfet, jfet, биполярное расстройство, ганн, диод шоттки, лазерный диод, оптических детекторов, осветителя, акустические волны, и другие соответствующие функции в настоящее время экс - plored, развивать и использовать.одним из первых крупномасштабное применение Ш - V) - проводников был светодиодов (сд), которые являются двумя тер - минал устройств, которые излучают свет при прохождении тока через вперед предвзятости полупроводниковый перекрестка.энергия государства и устройство con - новом приводится на рис. 3.нынешний потокконтактизлучениеконтактактивный регионнынешний потокРис 3.когда электрон в зона проводимости сочетает с дыркой в валентная зона, энергия излучается как фотон света и получается.конечно, не радиационного комбинированные процессы и легких повторного покрытия должны быть сведены к минимуму за высокую эффективность.для излучают свет видимым для человеческого глаза, группе разрыв почти 2 EV - neces ­ - обеспечить надлежащее фотонной энергии, которая исключает использование микросхем, кроме разрыва, который производит красно - зеленый свет.в начале 1970 - х годов GaAs mesfet устройства был разработан для использования в сети, такие, как микроволновые усилители опер - ating в частотах в диапазоне от 2 до 12 ггц.устройство является сфабрикованным по базе single-crystal полу изоляционные GaAs.а GaAs фильм, содержащий детальный контроль концентрации n-type допант атомов, epitaxially на GaAs вафли.де - пороки комплектуются гравюру "месас" или островов электрически изолировать устройство и добавив низком сопротивлении контакты и ворота электрод.ворота длина составляет, как правило, 1 мкмпервый интеграции GaAs mesfet транзисторов в логические схемы было сделано в 1974 году.ворота были интегрированы в закрытых шлепанец интегральных схем и используется для prescalers и временной интервал измерений.эти GaAs интегральные схемы действуют по значительно более высоким скоростях, чем кремний мпс в результате соединения - два высших transconductance из - за высокой подвижностью электронов и снижению паразитная ёмкость в связи с ростом субстрата сопротивления.более субстрата сопротивления в Gaas является результатом ее больше bandgap.полу - изоляционные GaAs материала, естественно, является де - заместитель на устройство электрическая изоляция.цифровые возможности GaAs перешел от SSI (мелкие интеграции, ~ 10 ворота) царство в маврикийской стратегии (средних интеграции, ~ 100 ворот), и направляется в LSI (крупномасштабных inte - 89, ~ 1000 ворот).производство 8 x 8 бит параллельно с - plier (1008 ворота, изготовленные из приблизительно 6000 транзисторов и диодов) был недавно сообщил, что является наиболее сложным интегральных GaAs сообщил дату.GaAs IC техники разрабатывается в целях удовлетворения важных системных нужд.продвинутые системы, сталкиваются с проблемами, которые требуют значительных успехов в ставке в режиме реального времени сигнал.на - тягового цель состоит в том, чтобы преобразовать аналог микроволновой сигналы в цифровой формат в высокоскоростной A / D) как можно ближе к микроволновом приемнике фронта, а затем для обработки данных в цифровой форме.пропускная способность сети, которые могут быть достигнуты в Gaas должен быть способен разрешить цифровой обработке микроволновой сигналы в том числе / D преобразования стали реальностью.