زرنيخيد الغاليوم

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

زرنيخيد الغاليوم ( GaAs ) هو شبه موصل ذو فجوة نطاق مباشرة من النوع III-V وله بنية بلورية من نوع الزنك بليند .

يُستخدم زرنيخيد الغاليوم في تصنيع أجهزة مثل الدوائر المتكاملة بترددات الميكروويف ، والدوائر المتكاملة أحادية البنية للميكروويف ، والثنائيات الباعثة للضوء بالأشعة تحت الحمراء ، وثنائيات الليزر ، والخلايا الشمسية ، والنوافذ البصرية. [ 6 ]

غالباً ما يستخدم GaAs كمادة أساسية للنمو الطبقي لأشباه الموصلات الأخرى من النوع III-V، بما في ذلك زرنيخيد الغاليوم الإنديوم ، وزرنيخيد الغاليوم الألومنيوم وغيرها.

تاريخ

تمّ تخليق ودراسة زرنيخيد الغاليوم لأول مرة على يد فيكتور غولدشميت عام 1926، وذلك بتمرير أبخرة الزرنيخ الممزوجة بالهيدروجين فوق أكسيد الغاليوم (III) عند درجة حرارة 600  درجة مئوية. [ 7 ] [ 8 ] حصل هاينريش ويلكر على براءة اختراع لخصائص أشباه الموصلات لزرنيخيد الغاليوم ومركبات أخرى من المجموعة الثالثة-الخامسة في شركة سيمنز-شوكيرت عام 1951 [ 9 ] ، ووُصفت هذه الخصائص في منشور عام 1952. [ 10 ] بدأ الإنتاج التجاري لبلوراته الأحادية عام 1954، [ 11 ] وتوالت الدراسات في خمسينيات القرن العشرين. [ 12 ] صُنعت أولى مصابيح LED بالأشعة تحت الحمراء عام 1962. [ 11 ]

التحضير والكيمياء

في هذا المركب، يكون للغاليوم حالة أكسدة +3. ويمكن تحضير بلورات أحادية من زرنيخيد الغاليوم بثلاث عمليات صناعية: [ 6 ]

  • عملية التجميد بالتدرج الرأسي (VGF). [ 13 ]
  • نمو البلورات باستخدام فرن المنطقة الأفقية في تقنية بريدجمان-ستوكبارجر ، حيث تتفاعل أبخرة الغاليوم والزرنيخ، وتترسب الجزيئات الحرة على بلورة البذرة في الطرف الأكثر برودة من الفرن.
  • تُستخدم تقنية نمو تشوخرالسكي المغلفة بالسوائل (LEC) لإنتاج بلورات أحادية عالية النقاء ذات خصائص شبه عازلة (انظر أدناه). وتُنتج معظم رقائق زرنيخيد الغاليوم باستخدام هذه العملية.

تشمل الطرق البديلة لإنتاج أغشية GaAs ما يلي: [ 6 ] [ 14 ]

يحدث تأكسد زرنيخيد الغاليوم في الهواء، مما يؤدي إلى تدهور أداء أشباه الموصلات. ويمكن تخميل السطح بترسيب طبقة من كبريتيد الغاليوم (II) المكعب باستخدام مركب كبريتيد الغاليوم ثالثي البوتيل مثل ( t(BuGaS)7. [ 15 ]​

بلورات شبه عازلة

في وجود فائض من الزرنيخ، تنمو بلورات زرنيخيد الغاليوم (GaAs) مع عيوب بلورية ؛ وتحديدًا، عيوب مواقع الزرنيخ المضادة (ذرة زرنيخ في موقع ذرة غاليوم داخل الشبكة البلورية). تتسبب الخصائص الإلكترونية لهذه العيوب (نتيجة تفاعلها مع عيوب أخرى) في تثبيت مستوى فيرمي بالقرب من مركز فجوة النطاق، مما يجعل بلورة زرنيخيد الغاليوم هذه ذات تركيز منخفض جدًا من الإلكترونات والفجوات. يشبه هذا التركيز المنخفض لحاملات الشحنة تركيز البلورة النقية (غير المشوبة تمامًا)، ولكنه أسهل بكثير في التطبيق العملي. تُسمى هذه البلورات "شبه عازلة"، نظرًا لمقاومتها العالية التي تتراوح بين 10⁷ و10⁹ أوم · سم (وهي قيمة عالية نسبيًا لأشباه الموصلات، ولكنها لا تزال أقل بكثير من العوازل الحقيقية كالزجاج). [ 16 ]

النقش

تستخدم عملية الحفر الرطب لزرنيخيد الغاليوم صناعيًا عاملًا مؤكسدًا مثل بيروكسيد الهيدروجين أو ماء البروم ، [ 17 ] وقد وُصفت الاستراتيجية نفسها في براءة اختراع تتعلق بمعالجة مكونات الخردة التي تحتوي على زرنيخيد الغاليوم حيث Ga 3+يتم تكوينه مع حمض الهيدروكساميك ("HA")، على سبيل المثال: [ 18 ]

GaAs + H2 O2 + "HA" → معقد "GaA" +H3 AsO4 + 4H2 O

ينتج عن هذا التفاعل حمض الزرنيخ . [ 19 ]

الإلكترونيات

منطق رقمي من زرنيخيد الغاليوم

يمكن استخدام GaAs لأنواع مختلفة من الترانزستورات: [ 20 ]

يمكن استخدام HBT في منطق الحقن المتكامل (I 2 L).

استخدمت بوابة GaAs المنطقية الأولى منطق FET المخزن مؤقتًا (BFL). [ 20 ]

من حوالي عام 1975 إلى عام 1995 كانت عائلات المنطق الرئيسية المستخدمة هي: [ 20 ]

  • منطق FET المقترن بالمصدر (SCFL) هو الأسرع والأكثر تعقيدًا، (يستخدم بواسطة TriQuint و Vitesse)
  • منطق الترانزستور ذي التأثير الحقلي المكثف-الثنائي (CDFL) (المستخدم من قبل شركة Cray في Cray-3 )
  • منطق FET ذو الاقتران المباشر (DCFL) هو الأبسط والأقل استهلاكًا للطاقة (تستخدمه شركة Vitesse لمصفوفات البوابات VLSI).

مقارنة مع السيليكون في الإلكترونيات

مزايا زرنيخيد الغاليوم

تتفوق بعض الخصائص الإلكترونية لزرنيخيد الغاليوم على خصائص السيليكون . فهو يتميز بسرعة إلكترونية مشبعة أعلى وحركية إلكترونية أكبر ، مما يسمح لترانزستورات زرنيخيد الغاليوم بالعمل بترددات تتجاوز 250  جيجاهرتز. كما أن أجهزة زرنيخيد الغاليوم أقل حساسية لارتفاع درجة الحرارة نظرًا لفجوة نطاق الطاقة الأوسع فيها. [ 22 ] وتميل أيضًا إلى إحداث ضوضاء (تشويش في الإشارة الكهربائية) أقل في الدوائر الإلكترونية مقارنةً بأجهزة السيليكون، خاصةً عند الترددات العالية، وذلك بفضل حركية حاملات الشحنة الأعلى والتأثيرات الطفيلية المقاومة للجهاز . تُعد هذه الخصائص المتميزة أسبابًا مقنعة لاستخدام دوائر زرنيخيد الغاليوم في الهواتف المحمولة ، والاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، ووصلات الميكروويف من نقطة إلى نقطة ، وأنظمة الرادار عالية التردد . كما يُستخدم أيضًا في تصنيع ثنائيات غان لتوليد الموجات الميكروية .

من مزايا زرنيخيد الغاليوم الأخرى أنه يمتلك فجوة نطاق طاقة مباشرة ، مما يعني أنه يمكن استخدامه لامتصاص الضوء وإصداره بكفاءة. أما السيليكون، فيمتلك فجوة نطاق طاقة غير مباشرة ، ولذلك فهو ضعيف نسبياً في إصدار الضوء. [ 23 ]

باعتبارها مادة ذات فجوة نطاق طاقة مباشرة واسعة، مما ينتج عنه مقاومة للتلف الإشعاعي، فإن زرنيخيد الغاليوم (GaAs) مادة ممتازة للإلكترونيات الفضائية والنوافذ البصرية في تطبيقات الطاقة العالية. [ 22 ]

بسبب فجوة النطاق الواسعة، يتميز زرنيخيد الغاليوم النقي بمقاومة عالية. وبالإضافة إلى ثابت العزل الكهربائي العالي ، تجعل هذه الخاصية زرنيخيد الغاليوم ركيزة ممتازة للدوائر المتكاملة ، وعلى عكس السيليكون، يوفر عزلاً طبيعياً بين الأجهزة والدوائر. وقد جعله هذا مادة مثالية للدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة للموجات الميكروية (MMICs)، حيث يمكن إنتاج المكونات النشطة والمكونات السلبية الأساسية بسهولة على شريحة واحدة من زرنيخيد الغاليوم.

طُوِّر أحد أوائل المعالجات الدقيقة المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) في أوائل ثمانينيات القرن الماضي من قِبَل شركة RCA، وكان مُرشَّحًا لبرنامج حرب النجوم التابع لوزارة الدفاع الأمريكية . كانت هذه المعالجات أسرع بعدة مراتب وأكثر مقاومة للإشعاع بعدة مراتب من نظيراتها المصنوعة من السيليكون، ولكنها كانت أغلى ثمنًا. [ 24 ] وقد قامت شركات تصنيع الحواسيب العملاقة ، مثل Cray Computer Corporation و Convex و Alliant ، بتطبيق معالجات GaAs أخرى في محاولة لمواكبة التطور المستمر للمعالجات الدقيقة CMOS . وفي أوائل تسعينيات القرن الماضي، أنتجت Cray جهازًا واحدًا قائمًا على GaAs، وهو Cray-3 ، إلا أن هذا المشروع لم يحظَ بالتمويل الكافي، ما أدى إلى إعلان إفلاس الشركة عام 1995.

يمكن تنمية هياكل معقدة متعددة الطبقات من زرنيخيد الغاليوم مع زرنيخيد الألومنيوم (AlAs) أو سبيكة AlₓGa₁₋ₓAs باستخدام تقنية الترسيب الجزيئي الشعاعي ( MBE ) أو الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOVPE). ولأن زرنيخيد الغاليوم وزرنيخيد الألومنيوم لهما نفس ثابت الشبكة تقريبًا، فإن الطبقات تتميز بإجهاد مستحث ضئيل للغاية ، مما يسمح بتنمية طبقات بسماكات متنوعة. وهذا يتيح إنتاج ترانزستورات HEMT عالية الأداء وذات حركية إلكترونية عالية ، بالإضافة إلى أجهزة أخرى تعتمد على الآبار الكمومية .

يُستخدم زرنيخيد الغاليوم في مضخمات طاقة الرادار المتكاملة (لكن نتريد الغاليوم قد يكون أقل عرضة للتلف الناتج عن الحرارة). [ 25 ]

مزايا السيليكون

يتمتع السيليكون بثلاث مزايا رئيسية مقارنةً بـ GaAs في تصنيع الدوائر المتكاملة. أولاً، يتوفر السيليكون بكثرة وبتكلفة منخفضة في صورة معادن السيليكات . كما أن وفورات الحجم المتاحة لصناعة السيليكون قد أعاقت اعتماد GaAs.

إضافةً إلى ذلك، تتميز بلورة السيليكون ببنية مستقرة للغاية، ويمكن إنتاجها على شكل بلورات ذات أقطار كبيرة جدًا ومعالجتها بنسب إنتاج عالية. كما أنها موصل حراري جيد نسبيًا، مما يتيح تكديس الترانزستورات بكثافة عالية، والتي تحتاج إلى التخلص من حرارة التشغيل، وهو أمر مرغوب فيه للغاية لتصميم وتصنيع الدوائر المتكاملة الكبيرة جدًا . هذه الخصائص الميكانيكية الجيدة تجعلها أيضًا مادة مناسبة لمجال الإلكترونيات النانوية سريع التطور . بطبيعة الحال، لا يتحمل سطح زرنيخيد الغاليوم درجات الحرارة العالية اللازمة للانتشار؛ ومع ذلك، كان زرع الأيونات بديلاً عمليًا ومطلوبًا بشدة منذ ثمانينيات القرن الماضي. [ 26 ]

تتمثل الميزة الرئيسية الثانية للسيليكون في وجود طبقة أكسيد طبيعية ( ثاني أكسيد السيليكون ، SiO₂ ) ، والتي تُستخدم كعازل . يمكن دمج ثاني أكسيد السيليكون بسهولة في دوائر السيليكون، وتلتصق هذه الطبقات بالسيليكون الأساسي. لا يُعد SiO₂ عازلاً جيداً فحسب (بفجوة طاقة تبلغ 8.9 إلكترون فولت )، بل يمكن أيضاً هندسة سطح التماس بين السيليكون وثاني أكسيد السيليكون بسهولة للحصول على خصائص كهربائية ممتازة، والأهم من ذلك انخفاض كثافة حالات التماس. أما زرنيخيد الغاليوم، فلا يحتوي على طبقة أكسيد طبيعية، ولا يدعم بسهولة تكوين طبقة عازلة مستقرة وملتصقة، كما أنه لا يمتلك قوة العزل الكهربائي أو خصائص التخميل السطحي التي يتمتع بها سطح التماس بين السيليكون وثاني أكسيد السيليكون . [ 26 ]

تمت دراسة أكسيد الألومنيوم (Al 2 O 3 ) على نطاق واسع باعتباره أكسيد بوابة محتمل لـ GaAs (وكذلك InGaAs ).

تتمثل الميزة الثالثة للسيليكون في امتلاكه حركة ثقوب أعلى مقارنةً بـ GaAs (500 مقابل 400  سم² فولت⁻¹ ث⁻¹ ). [ 27 ] تسمح هذه الحركة العالية بتصنيع ترانزستورات تأثير المجال من النوع P ذات سرعة أعلى ، وهي ضرورية لمنطق CMOS . ولأن دوائر GaAs تفتقر إلى بنية CMOS سريعة، فإنها تستخدم أنماط منطق ذات استهلاك طاقة أعلى بكثير؛ مما جعلها غير قادرة على منافسة دوائر منطق السيليكون.

في صناعة الخلايا الشمسية، يتميز السيليكون بانخفاض امتصاصه لأشعة الشمس، مما يعني أن طبقة بسمك 100 ميكرومتر تقريبًا من السيليكون تكفي لامتصاص معظم ضوء الشمس. وتتميز هذه الطبقة بمتانتها وسهولة التعامل معها. في المقابل، يتميز زرنيخيد الغاليوم (GaAs) بامتصاصه العالي جدًا، بحيث لا يتطلب الأمر سوى بضعة ميكرومترات من السماكة لامتصاص كل الضوء. ونتيجة لذلك، يجب دعم أغشية زرنيخيد الغاليوم الرقيقة على مادة أساسية. [ 28 ]

السيليكون عنصر نقي، مما يتجنب مشاكل عدم التوازن الستويكيومتري والانفصال الحراري لزرنيخيد الغاليوم. [ 29 ]

يتميز السيليكون ببنية بلورية شبه مثالية؛ فكثافة الشوائب فيه منخفضة للغاية، مما يسمح ببناء هياكل صغيرة جدًا (تصل إلى 5  نانومتر في الإنتاج التجاري اعتبارًا من عام 2020 [ 30 ] ). في المقابل، يتميز زرنيخيد الغاليوم بكثافة شوائب عالية جدًا [ 31 ] ، مما يجعل من الصعب بناء دوائر متكاملة ذات هياكل صغيرة، لذا فإن  عملية 500 نانومتر هي عملية شائعة الاستخدام لزرنيخيد الغاليوم.

يتمتع السيليكون بموصلية حرارية تبلغ حوالي ثلاثة أضعاف موصلية زرنيخيد الغاليوم، مما يقلل من خطر ارتفاع درجة الحرارة الموضعية في الأجهزة عالية الطاقة. [ 25 ]

تطبيقات أخرى

خلايا GaAs ثلاثية الوصلات تغطي MidSTAR-1

استخدامات الترانزستور

تُستخدم ترانزستورات زرنيخيد الغاليوم (GaAs) في مُضخّمات طاقة الترددات الراديوية للهواتف المحمولة والاتصالات اللاسلكية. [ 32 ] وتُستخدم رقائق زرنيخيد الغاليوم في ثنائيات الليزر ، وكاشفات الضوء ، ومُضخّمات الترددات الراديوية للهواتف المحمولة ومحطات البث. [ 33 ] كما تُعدّ ترانزستورات زرنيخيد الغاليوم جزءًا لا يتجزأ من الدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة للموجات الميكروية (MMICs) ، المستخدمة في أنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والرادار، بالإضافة إلى مُضخّمات الضوضاء المنخفضة (LNAs) التي تُحسّن الإشارات الضعيفة. [ 34 ] [ 35 ]

الخلايا الشمسية وأجهزة الكشف

يُعد زرنيخيد الغاليوم مادة شبه موصلة مهمة للخلايا الشمسية عالية التكلفة وعالية الكفاءة، ويستخدم في الخلايا الشمسية أحادية البلورة ذات الأغشية الرقيقة وفي الخلايا الشمسية متعددة الوصلات . [ 36 ]

كان أول استخدام عملي معروف للخلايا الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم في الفضاء في مهمة فينيرا 3 ، التي أُطلقت عام 1965. وقد تم اختيار هذه الخلايا، المصنعة من قبل شركة كفانت، نظرًا لأدائها العالي في بيئات درجات الحرارة المرتفعة. [ 37 ] ثم استُخدمت خلايا زرنيخيد الغاليوم في مركبات لونوخود الجوالة للسبب نفسه.

في عام 1970، طوّر فريق بقيادة زهوريس ألفيروف في الاتحاد السوفيتي خلايا شمسية ذات بنية غير متجانسة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) ، [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] محققًا كفاءات أعلى بكثير. في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، تجاوزت كفاءة أفضل خلايا GaAs الشمسية كفاءة الخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون البلوري . في تسعينيات القرن العشرين، حلت خلايا GaAs الشمسية محل السيليكون كأكثر أنواع الخلايا استخدامًا في المصفوفات الكهروضوئية لتطبيقات الأقمار الصناعية. لاحقًا، طُوّرت خلايا شمسية ثنائية وثلاثية الوصلات مصنوعة من GaAs مع طبقات من الجرمانيوم وفوسفيد الإنديوم والغاليوم كأساس لخلية شمسية ثلاثية الوصلات، والتي حققت كفاءة قياسية تجاوزت 32%، ويمكنها العمل حتى مع ضوء مركز يعادل 2000 شمس. هذا النوع من الخلايا الشمسية هو ما زوّد مركبتي استكشاف المريخ " سبيريت " و "أوبورتيونيتي" بالطاقة ، واللتان استكشفتا سطح المريخ . كما تستخدم العديد من السيارات الشمسية مادة زرنيخيد الغاليوم في المصفوفات الشمسية، كما فعل تلسكوب هابل. [ 41 ]

تحمل الأجهزة القائمة على زرنيخيد الغاليوم (GaAs) الرقم القياسي العالمي لأعلى كفاءة للخلايا الشمسية أحادية الوصلة، حيث بلغت 29.1% (حتى عام 2019). تُعزى هذه الكفاءة العالية إلى النمو الطبقي عالي الجودة لزرنيخيد الغاليوم، وتخميل السطح بواسطة زرنيخيد الألومنيوم والغاليوم (AlGaAs)، [ 42 ] وتعزيز إعادة تدوير الفوتونات من خلال تصميم الأغشية الرقيقة. [ 43 ] كما تُعدّ الخلايا الكهروضوئية القائمة على زرنيخيد الغاليوم مسؤولة عن أعلى كفاءة (حتى عام 2022) في تحويل الضوء إلى كهرباء، حيث حقق باحثون من معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية كفاءة بلغت 68.9% عند تعريض خلية كهروضوئية رقيقة من زرنيخيد الغاليوم لضوء ليزر أحادي اللون بطول موجي 858 نانومتر. [ 44 ]

تتمتع خلايا GaAs متعددة الوصلات اليوم بأعلى كفاءة بين الخلايا الكهروضوئية الحالية، وتشير التوقعات إلى استمرار هذا الوضع في المستقبل المنظور. [ 45 ] في عام 2022، كشفت شركة Rocket Lab عن خلية شمسية بكفاءة 33.3% [ 46 ] تعتمد على تقنية الوصلات المتعددة المتحولة المعكوسة (IMM). في هذه التقنية، تُنمى المواد المتطابقة شبكيًا (ذات نفس معلمات الشبكة) أولًا، تليها المواد غير المتطابقة. تُنمى الخلية العلوية، GaInP، أولًا وتكون متطابقة شبكيًا مع ركيزة GaAs، تليها طبقة من GaAs أو GaInAs بأقل قدر من عدم التطابق، بينما تتميز الطبقة الأخيرة بأكبر قدر من عدم التطابق الشبكي. [ 47 ] بعد النمو، تُثبت الخلية على حامل ثانوي وتُزال ركيزة GaAs. من أهم مزايا عملية IMM أن النمو المعكوس وفقًا لعدم تطابق الشبكة يتيح مسارًا نحو كفاءة أعلى للخلية.

يمكن أن تكون التصاميم المعقدة لأجهزة Al x Ga 1−x As-GaAs التي تستخدم الآبار الكمومية حساسة للأشعة تحت الحمراء ( QWIP ).

يمكن استخدام ثنائيات GaAs للكشف عن الأشعة السينية. [ 48 ]

التوقعات المستقبلية للخلايا الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم

على الرغم من أن الخلايا الكهروضوئية القائمة على زرنيخيد الغاليوم (GaAs) تُعدّ رائدةً في كفاءة الخلايا الشمسية، إلا أن استخدامها في السوق الحالية محدود نسبيًا. ففي كلٍ من إنتاج الكهرباء العالمي وقدرة توليدها، تنمو الطاقة الشمسية بوتيرة أسرع من أي مصدر وقود آخر (كالرياح، والطاقة الكهرومائية، والكتلة الحيوية، وغيرها) خلال العقد الماضي. [ 49 ] ومع ذلك، لم تُعتمد خلايا GaAs الشمسية على نطاق واسع في توليد الكهرباء الشمسية. ويعود ذلك في معظمه إلى تكلفتها، ففي التطبيقات الفضائية، يُشترط الأداء العالي، ويُقبل بالتالي ارتفاع تكلفة تقنيات GaAs الحالية. فعلى سبيل المثال، تُظهر الخلايا الكهروضوئية القائمة على GaAs أفضل مقاومة لأشعة غاما وتقلبات درجات الحرارة العالية، وهو أمر بالغ الأهمية للمركبات الفضائية. [ 50 ] ولكن بالمقارنة مع أنواع الخلايا الشمسية الأخرى، تُعدّ خلايا III-V الشمسية أغلى بمقدار يتراوح بين مئتي وثلاثة أضعاف من التقنيات الأخرى، مثل الخلايا الشمسية القائمة على السيليكون. [ 51 ] وتتمثل المصادر الرئيسية لهذه التكلفة في تكاليف النمو الطبقي والركيزة التي تُرسّب عليها الخلية.

تُصنّع الخلايا الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) في أغلب الأحيان باستخدام تقنيات النمو الطبقي، مثل الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني (MOCVD) والترسيب الطبقي للبخار الهيدريدي (HVPE). ويتطلب خفض تكاليف هذه الطرق بشكل ملحوظ تحسينات في تكاليف الأدوات، والإنتاجية، وتكاليف المواد، وكفاءة التصنيع. [ 51 ] قد يؤدي رفع معدل الترسيب إلى خفض التكاليف، إلا أن هذا الخفض سيكون محدودًا بالأوقات الثابتة في أجزاء أخرى من العملية، مثل التبريد والتسخين. [ 51 ]

تُستخدم عادةً الجرمانيوم أو زرنيخيد الغاليوم كركيزة لنمو هذه الخلايا الشمسية، وهما مادتان باهظتا الثمن. يُعدّ إعادة استخدام الركيزة أحد أهم السبل لخفض تكلفتها. ومن الطرق المبكرة المقترحة لتحقيق ذلك تقنية الرفع الطبقي (ELO) [ 52 ]، إلا أن هذه الطريقة تستغرق وقتًا طويلاً، وتنطوي على مخاطر معينة (بسبب استخدامها لحمض الهيدروفلوريك )، وتتطلب خطوات معالجة لاحقة متعددة. مع ذلك، طُرحت طرق أخرى تستخدم موادًا فوسفيدية وحمض الهيدروكلوريك لتحقيق الرفع الطبقي مع تخميل السطح وتقليل مخلفات الحفر اللاحقة إلى الحد الأدنى ، مما يسمح بإعادة استخدام ركيزة زرنيخيد الغاليوم مباشرةً [ 53 ] . كما توجد أدلة أولية على إمكانية استخدام تقنية التقشر لإزالة الركيزة وإعادة استخدامها [ 54 ]. ويُعدّ استخدام مواد أرخص خيارًا بديلًا لخفض تكلفة الركيزة، على الرغم من أن المواد المناسبة لهذا التطبيق غير متوفرة تجاريًا أو قيد التطوير حاليًا [ 51 ] .

من بين الاعتبارات الأخرى لخفض تكاليف الخلايا الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) استخدام الخلايا الكهروضوئية المركزة . تستخدم هذه الخلايا عدسات أو مرايا مكافئة لتركيز الضوء على الخلية الشمسية، وبالتالي يلزم استخدام خلية شمسية أصغر حجمًا (وبالتالي أقل تكلفة) من زرنيخيد الغاليوم لتحقيق النتائج نفسها. [ 55 ] تتميز أنظمة الخلايا الكهروضوئية المركزة بأعلى كفاءة بين الأنظمة الكهروضوئية الحالية. [ 56 ]

لذا، فإن التقنيات مثل الخلايا الكهروضوئية المركزة والأساليب قيد التطوير لخفض تكاليف النمو الطبقي وتكاليف الركيزة يمكن أن تؤدي إلى انخفاض في تكلفة الخلايا الشمسية المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم وتمهد الطريق لاستخدامها في التطبيقات الأرضية.

ثنائيات الليزر

بنية نطاق GaAs. تؤدي الفجوة المباشرة لـ GaAs إلى انبعاث فعال للأشعة تحت الحمراء عند 1.424 إلكترون فولت (~870 نانومتر).

تم استخدام GaAs لإنتاج ثنائيات الليزر القريبة من الأشعة تحت الحمراء منذ عام 1962. [ 57 ] وغالبًا ما يتم استخدامه في سبائك مع مركبات أشباه الموصلات الأخرى لهذه التطبيقات.

المواد الوميضية المبردة

يستجيب زرنيخيد الغاليوم من النوع N المُطعّم بذرات السيليكون المانحة (في مواقع الغاليوم) وذرات البورون المستقبلة (في مواقع الزرنيخ) للإشعاع المؤين عن طريق انبعاث فوتونات وميضية. عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا، يُعدّ من بين ألمع المواد الوميضية المعروفة [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ] ، وهو مرشح واعد للكشف عن الإثارات الإلكترونية النادرة من المادة المظلمة المتفاعلة [ 61 ] ، وذلك للأسباب الستة الأساسية التالية:

  1. تتمتع إلكترونات السيليكون المانحة في زرنيخيد الغاليوم بطاقة ربط تُعد من بين أدنى مستويات الطاقة في جميع أشباه الموصلات المعروفة من النوع n . الإلكترونات الحرة فوق8 × 10 15 لكل سم 3 لا تتجمد وتبقى غير متمركزة عند درجات الحرارة المنخفضة للغاية. [ 62 ]
  2. البورون والغاليوم من عناصر المجموعة الثالثة، لذا يشغل البورون، كشوائب، موقع الغاليوم بشكل أساسي. ومع ذلك، يشغل عدد كافٍ منه موقع الزرنيخ ويعمل كمستقبلات تحبس بكفاءة ثقوب التأين من نطاق التكافؤ. [ 63 ]
  3. بعد احتجاز ثقب ناتج عن حدث تأين من نطاق التكافؤ، يمكن لمستقبلات البورون أن تتحد إشعاعيًا مع إلكترونات مانحة غير متمركزة لإنتاج فوتونات طاقة أقل بمقدار 0.2 إلكترون فولت من طاقة فجوة النطاق المبردة (1.52 إلكترون فولت). هذه عملية إشعاعية فعالة تُنتج فوتونات وميضية لا يمتصها بلور زرنيخيد الغاليوم. [ 59 ] [ 60 ]
  4. لا يوجد توهج لاحق، لأن المراكز الإشعاعية شبه المستقرة تُفنى بسرعة بواسطة الإلكترونات غير المتمركزة. ويتضح ذلك من خلال غياب التلألؤ الناتج عن الحرارة. [ 58 ]
  5. يتميز زرنيخيد الغاليوم من النوع N بمعامل انكسار عالٍ (حوالي 3.5)، ومعامل امتصاص الحزمة الضيقة يتناسب طرديًا مع كثافة الإلكترونات الحرة، ويبلغ عادةً عدة وحدات لكل سنتيمتر. [ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] قد يتوقع المرء أن تُحصر وتُمتص جميع فوتونات التلألؤ تقريبًا داخل البلورة، لكن هذا ليس هو الحال. فقد أظهرت حسابات حديثة باستخدام مونت كارلو وتكامل مسار فاينمان أن اللمعان العالي يُمكن تفسيره إذا لم يكن معظم امتصاص الحزمة الضيقة امتصاصًا مطلقًا، بل نوعًا جديدًا من التشتت البصري من إلكترونات التوصيل، بمقطع عرضي يبلغ حوالي 5 × 10⁻¹⁸ سم² ، مما يسمح لفوتونات التلألؤ بالإفلات من الانعكاس الداخلي الكلي. [ 67 ] [ 68 ] هذا المقطع العرضي أكبر بحوالي 10⁷ مرة من تشتت طومسون، ولكنه يُقارن بالمقطع العرضي البصري لإلكترونات التوصيل في مرآة معدنية. [ 69 ]
  6. يُزرع GaAs(Si,B) من النوع N  تجاريًا على شكل سبائك بلورية وزنها 10 كجم، ثم تُقطع إلى رقائق رقيقة تُستخدم كركائز للدوائر الإلكترونية. يُستخدم أكسيد البورون كغلاف لمنع فقدان الزرنيخ أثناء نمو البلورة، كما أنه يوفر مستقبلات البورون اللازمة للتألق.

قياس درجة الحرارة بالألياف البصرية

لهذا الغرض، زُوِّد طرف الألياف الضوئية في مستشعر درجة الحرارة ببلورة من زرنيخيد الغاليوم. عند طول موجي للضوء يبلغ 850  نانومتر، يصبح زرنيخيد الغاليوم شبه شفاف بصريًا. وبما أن الموضع الطيفي لفجوة النطاق يعتمد على درجة الحرارة، فإنه يتغير بمقدار 0.4  نانومتر/كلفن تقريبًا. يحتوي جهاز القياس على مصدر ضوئي وجهاز للكشف الطيفي عن فجوة النطاق. ومع تغير فجوة النطاق (0.4  نانومتر/كلفن)، تحسب خوارزمية درجة الحرارة (خلال 250 مللي ثانية). [ 70 ]

محولات الشحنة الدورانية

قد يكون لـ GaAs تطبيقات في مجال الإلكترونيات الدورانية حيث يمكن استخدامه بدلاً من البلاتين في محولات الدوران والشحنة، وقد يكون أكثر قابلية للضبط. [ 71 ]

مضخمات الموجة المتنقلة

استُخدمت مادة زرنيخيد الغاليوم (GaAs) بفعالية في تصنيع مضخمات الموجات المتنقلة. [ 72 ] [ 73 ]

أمان

تم الإبلاغ عن جوانب البيئة والصحة والسلامة المتعلقة بمصادر زرنيخيد الغاليوم (مثل ثلاثي ميثيل الغاليوم والأرسين ) ودراسات مراقبة الصحة المهنية للسلائف المعدنية العضوية . [ 74 ] تصنف ولاية كاليفورنيا زرنيخيد الغاليوم كمادة مسرطنة ، [ 75 ] وكذلك الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (IARC) وهيئة مراقبة المواد الكيميائية (ECA) ، [ 76 ] ويُعتبر مادة مسرطنة معروفة في الحيوانات. [ 77 ] [ 78 ] من جهة أخرى، عارضت مراجعة أجريت عام 2013 (بتمويل من الصناعة) هذه التصنيفات، مشيرةً إلى أنه عندما تستنشق الفئران أو الجرذان مساحيق زرنيخيد الغاليوم الناعمة (كما في الدراسات السابقة)، فإنها تُصاب بالسرطان نتيجةً لتهيج الرئة والالتهاب الناتجين، وليس بسبب تأثير مسرطن أولي لزرنيخيد الغاليوم نفسه، وعلاوة على ذلك، من غير المرجح أن تتكون مساحيق زرنيخيد الغاليوم الناعمة أثناء إنتاج أو استخدام زرنيخيد الغاليوم. [ 76 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 هاينز، ص 4.64
  2. ↑ بلاكيمور، جيه إس "الخواص شبه الموصلة وغيرها من الخواص الرئيسية لزرنيخيد الغاليوم"، مجلة الفيزياء التطبيقية، (1982) المجلد 53 العدد 10 الصفحات R123-R181
  3. ↑ هاينز، ص 12.90
  4. 1 2 هاينز، ص 12.86
  5. 1 2 هاينز، ص 12.81
  6. 1 2 3 موس، إس جيه؛ ليدويث، أ. (1987). كيمياء صناعة أشباه الموصلات . سبرينغر. ISBN 978-0-216-92005-7.
  7. ^ في إم، جولدشميت (1926). "الجيوكيميائية Verteilungsgesetze der Elemente" . Skrifter Udgivne Af Videnskabsselskabet I Christiania. I. Mathematisk-naturvidenskabelig Klasse (باللغة الألمانية) (8). أوسلو: كوميسجون هوس جاكوب ديبواد: 34، 100.
  8. ↑ PubChem. "بنك بيانات المواد الخطرة (HSDB) : 4376" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2024 . 
  9. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 2798989A
  10. ^ ويلكر ، هـ. (11/1952/01). "Über neue halbleitende Verbindungen" . Zeitschrift für Naturforschung A. 7 (11): 744–749 . بيب كود : 1952ZNatA...7..744W . دوى : 10.1515/zna-1952-1110 . ردمك 1865-7109 . 
  11. 1 2 شوبرت، إي. فريد (2023-03-11). الثنائيات الباعثة للضوء (الطبعة الرابعة، 2023) . إي. فريد شوبرت. ISBN 978-0-9863826-7-3.
  12. ↑ سترومانيس، م. إي.؛ كيم، س. د. (10 أغسطس 1965). "تحديد مدى طور زرنيخيد الغاليوم باستخدام ثابت الشبكة وطريقة الكثافة" . أكتا كريستالوغرافيكا . 19 (2): 256-259 . Bibcode : 1965AcCry..19..256S . doi : 10.1107/S0365110X65003183 . ISSN 0365-110X . 
  13. ↑ شيل، هانز ج.؛ تسوغو فوكودا. (2003). تقنية نمو البلورات . وايلي. ISBN 978-0471490593.
  14. ↑ سمارت، ليزلي؛ مور، إيلين أ. (2005). كيمياء الحالة الصلبة: مقدمة . مطبعة سي آر سي. رقم ISBN 978-0-7487-7516-3.
  15. ↑ "الترسيب الكيميائي للبخار من السلائف العضوية المعدنية المفردة" AR Barron، MB Power، AN MacInnes، AFHepp، PP Jenkins براءة اختراع أمريكية رقم 5,300,320 (1994)
  16. ↑ ماكلوسكي، ماثيو د. وهالر، يوجين إي. (2012) الشوائب والعيوب في أشباه الموصلات ، الصفحات 41 و66، ISBN 978-1439831526
  17. ↑ بروزيل، إم آر؛ ستيلمان، جي إي (1996). خصائص زرنيخيد الغاليوم . مجلة IEEE Inspec. ISBN 978-0-85296-885-7.
  18. ↑ "التحلل التأكسدي لزرنيخيد الغاليوم وفصل الغاليوم عن الزرنيخ" جي بي كولمان وبي إف مونزيك براءة اختراع أمريكية رقم 4,759,917 (1988)
  19. ^ لوفا، باولا؛ روبيانو، فالنتينا؛ كاسيالي، فرانكو؛ كوموريتو، دافيد؛ سوسي ، سيزار (3 أكتوبر 2018). "Black GaAs بواسطة النقش الكيميائي بمساعدة المعادن" . المواد والواجهات التطبيقية لـ ACS . 10 (39): 33434– 33440. بيب كود : 2018AAMI...1033434L . دوى : 10.1021/acsami.8b10370 . ردمك 1944-8244 . بميد 30191706 . S2CID 206490133 .   
  20. 1 2 3 دينيس فيشر؛ آي جيه باهل (1995). دليل تطبيقات الدوائر المتكاملة لزرنيخيد الغاليوم . المجلد 1. إلسيفير. ص 61. ISBN   978-0-12-257735-2.انقر على "مسح البحث" لعرض الصفحات
  21. ↑ يي، بيدي د.؛ شوان، يي؛ وو، يانكينغ؛ شو، مين (2010). "أجهزة أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة عالية السماحية/III-V المُرَسَّبة بالطبقة الذرية والنموذج التجريبي المرتبط بها" . في: أوكتيابرسكي، سيرج؛ يي، بيدي (محرران). أساسيات ترانزستورات MOSFET لأشباه الموصلات III-V . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا . ص 173-194 . doi : 10.1007/978-1-4419-1547-4_7 . ISBN  978-1-4419-1547-4.
  22. 1 2 "ما هي تطبيقات أشباه موصلات زرنيخيد الغاليوم؟ | عالم الرقائق" . www.waferworld.com . تاريخ الاسترجاع: 27-09-2024 .
  23. ^ كيالي، س. “خصائص مادة GaAs” (PDF) . ص. 3. 
  24. ^ سيلك ، فون جوريج. روبيتش، بوروت؛ أنجيرر، ثيو (1999). بنية المعالج: من تدفق البيانات إلى المستوى الفائق وما بعده سبرينغر. ص. 34 . رقم ISBN  978-3-540-64798-0.
  25. 1 2 غالاغر، شون (9 يونيو 2016). "مهلة لقانون مور: شريحة بمواصفات عسكرية تكتب الفصل التالي للحوسبة" . آرس تكنيكا . تم الاسترجاع في 14 يونيو 2016 .
  26. 1 2 مورغان، د. ف.؛ بورد، ك. (1991). مقدمة في تكنولوجيا أشباه الموصلات الدقيقة ( الطبعة الثانية). تشيتشستر، غرب ساسكس، إنجلترا: جون وايلي وأولاده. ص 137. ISBN   978-0471924784.
  27. ↑ سزي، إس إم (1985). فيزياء وتكنولوجيا أجهزة أشباه الموصلات . جون وايلي وأولاده. الملحق ج. رقم ISBN 0-471-87424-8
  28. ↑ غشاء رقيق أحادي البلورة . وزارة الطاقة الأمريكية
  29. ↑ كابريرا، روان (2019). الأجهزة والدوائر الإلكترونية . إيدتك. ص 35. ISBN  9781839473838تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يناير 2022 .
  30. ↑ الطبيبة، دكتورة إيان. ""معدل إنتاجية أفضل بتقنية 5 نانومتر مقارنةً بتقنية 7 نانومتر: تحديث من TSMC حول معدلات العيوب في تقنية N5" . www.anandtech.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أغسطس 2020 .
  31. ↑ شليزنجر، تي إي (2001). "زرنيخيد الغاليوم". موسوعة المواد: العلوم والتكنولوجيا . إلسيفير. ص 3431-3435 . doi : 10.1016/B0-08-043152-6/00612-4 . ISBN  9780080431529تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2021 .
  32. ↑ "إنها GaAs: مكون أساسي لدوائر الهواتف المحمولة ينمو في عام 2010" . Seeking Alpha . 15 ديسمبر 2010.
  33. ↑ غرين، جوليسا (19 يوليو 2023). "دليل شامل لرقائق زرنيخيد الغاليوم" . مواد ستانفورد المتقدمة . تم الاطلاع عليه في 16 أكتوبر 2024 .
  34. ↑ إيشوتكين، إس. في.؛ كاجادي، في. أ. (2015). "خصائص تصميم ومعالجة الدوائر المتكاملة أحادية الرقاقة المصنوعة من زرنيخيد الغاليوم (GaAs) للميكروويف لمضخم منخفض الضوضاء ذي واجهة أمامية مطلية بالنحاس". الإلكترونيات الدقيقة الروسية . 44 (6): 380-388 . doi : 10.1134/S1063739715060049 .
  35. ↑ مانس، جي إف (2005). "تكنولوجيا وتطبيقات زرنيخيد الغاليوم". موسوعة هندسة الترددات الراديوية والميكروويف . وايلي. doi : 10.1002/0471654507.eme143 . ISBN 9780471270539.
  36. ↑ ين، جون؛ ميغاس، ديمتري ب.؛ باناهنده-فرد، ماجد؛ تشين، شي؛ وانغ، زيلونغ؛ لوفا، باولا؛ سوتشي، سيزار (3 أكتوبر 2013). "إعادة توزيع الشحنة عند الأسطح البينية غير المتجانسة GaAs/P3HT ذات قطبية سطحية مختلفة". مجلة رسائل الكيمياء الفيزيائية . 4 (19): 3303-3309 . doi : 10.1021/jz401485t .
  37. ↑ ستروبل، جي إف إكس؛ لاروش، جي؛ راش، كيه-دي؛ هاي، جي (2009). "2: من التطبيقات خارج الأرض إلى التطبيقات الأرضية" . الخلايا الكهروضوئية عالية الكفاءة ومنخفضة التكلفة: التطورات الحديثة . سبرينغر. doi : 10.1007/978-3-540-79359-5 . ISBN 978-3-540-79359-5.
  38. ^ ألفيروف، ز. I., VM Andreev, MB Kagan, II Protasov and VG Trofim, 1970, ''محولات الطاقة الشمسية المعتمدة على pn Al x Ga 1−x As-GaAs المتغايرة'' Fiz. تك. بولوبروفودن. 4 ، 2378 ( سوف. فيز. النصف الثاني 4 ، 2047 (1971))
  39. ↑ تقنية النانو في تطبيقات الطاقة . im.isu.edu.tw. ١٦ نوفمبر ٢٠٠٥ (باللغة الصينية) ص ٢٤
  40. ↑ محاضرة نوبل التي ألقاها زهوريس ألفيروف على موقع nobelprize.org، صفحة 6
  41. ↑ "أجهزة هابل بما في ذلك أنظمة التحكم والدعم (رسم توضيحي)" . HubbleSite.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11-10-2022 .
  42. ↑ شنايتزر، آي.؛ وآخرون (1993). "كفاءة كمية فائقة الارتفاع للانبعاث التلقائي، 99.7 % داخليًا و72 % خارجيًا، من هياكل AlGaAs/GaAs/AlGaAs غير المتجانسة المزدوجة". رسائل الفيزياء التطبيقية . 62 (2): 131. Bibcode : 1993ApPhL..62..131S . doi : 10.1063/1.109348 . S2CID 14611939 .    
  43. ↑ وانغ، إكس.؛ وآخرون (2013). "تصميم خلايا شمسية من زرنيخيد الغاليوم تعمل بالقرب من حد شوكلي-كويسر". مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 3 (2): 737. Bibcode : 2013IJPv....3..737W . doi : 10.1109/JPHOTOV.2013.2241594 . S2CID 36523127 .  
  44. ↑ "كفاءة قياسية بلغت 68.9% لخلايا ضوئية رقيقة من زرنيخيد الغاليوم تحت ضوء الليزر - معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية" . معهد فراونهوفر لأنظمة الطاقة الشمسية . 28 يونيو 2021. تاريخ الاطلاع: 11 أكتوبر 2022 .
  45. ↑ ياماغوتشي، ماسافومي (14 أبريل 2021)، "خلايا شمسية عالية الكفاءة تعتمد على زرنيخيد الغاليوم" ، في: موزيب الرحمن، محمد؛ محمد عسيري، عبد الله؛ خان، أنيش؛ إنام الدين (محررون)، معادن ما بعد الانتقال ، IntechOpen، doi : 10.5772/intechopen.94365 ، ISBN 978-1-83968-260-5، S2CID 228807831 ، تم استرجاعه بتاريخ 2022-10-11 
  46. ↑ «شركة روكيت لاب تكشف النقاب عن خلية شمسية فضائية بكفاءة 33.3%» . سولار بارتس (باللغة الكورية). 10 مارس 2022. تاريخ الاطلاع: 12 أكتوبر 2022 .
  47. ↑ دودا، آنا؛ وارد، سكوت؛ يونغ، ميشيل (فبراير 2012). "تعليمات معالجة الخلايا متعددة الوصلات المتحولة المعكوسة (IMM)" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . تم الاطلاع عليه في 11 أكتوبر 2022 .
  48. ↑ تقرير جامعة غلاسكو عن كاشف سيرن . Ppewww.physics.gla.ac.uk. تاريخ الاطلاع: 16 أكتوبر 2013.
  49. ↑ هيجل، نانسي؛ كورتز، سارة (نوفمبر 2021). "التقدم العالمي نحو الكهرباء المتجددة: تتبع دور الطاقة الشمسية" . مجلة IEEE للخلايا الكهروضوئية . 11 (6) (نُشر في 20 سبتمبر 2021): 1335-1342 . Bibcode : 2021IJPv...11.1335H . doi : 10.1109/JPHOTOV.2021.3104149 . ISSN 2156-3381 . S2CID 239038321 .  
  50. ^ بابيز ، نيكولا. جاجدوش، آدم؛ دالاييف، رشيد؛ سوبولا، دينارا؛ سيدلاك، بيتر؛ موتوز، راستيسلاف؛ نيبويشا، الويس؛ جروميلا ، لوبومير (2020-04-30). "تحليل أداء الخلايا الشمسية القائمة على GaAs تحت إشعاع جاما" . علوم السطح التطبيقية . 510 145329. بيب كود : 2020ApSS..51045329P . دوى : 10.1016/j.apsusc.2020.145329 . ISSN 0169-4332 . S2CID 213661192 .  
  51. ١ ٢ ٣ ٤ هورويتز، كيلسي أ.؛ ريمو، تيموثي و.؛ سميث، بريتاني؛ بتاك، آرون ج. (٢٠١٨-١١-٢٧). تحليل تقني-اقتصادي وخارطة طريق لخفض تكلفة الخلايا الشمسية من النوع III-V ( تقرير). doi : 10.2172/1484349 . OSTI 1484349. S2CID 139380070 .  
  52. ↑ كوناجاي، ماكوتو؛ سوجيموتو، ميتسونوري؛ تاكاهاشي، كيوشي (1978-12-01). "خلايا شمسية رقيقة من زرنيخيد الغاليوم عالية الكفاءة بتقنية الأغشية المقشرة" . مجلة نمو البلورات . 45 : 277-280 . Bibcode : 1978JCrGr..45..277K . doi : 10.1016/0022-0248(78)90449-9 . ISSN 0022-0248 . 
  53. ↑ تشنغ، تشنغ-وي؛ شيو، كون-تينغ؛ لي، نينغ؛ هان، شو-جين؛ شي، ليثين؛ سادانا، ديفيندرا ك. (12 مارس 2013). "عملية فصل الطبقات الرقيقة لإعادة استخدام ركائز زرنيخيد الغاليوم والإلكترونيات المرنة" . مجلة نيتشر كوميونيكيشنز . 4 (1): 1577. رمز Bibcode : 2013NatCo...4.1577C . doi : 10.1038/ncomms2583 . ISSN 2041-1723 . PMID 23481385. S2CID 205315999 .   
  54. ↑ ميتافيريا، ووندووسن؛ تشينينكو، جيسون؛ باكارد، كورين إي.؛ بتاك، آرون جيه.؛ شولت، كيفن إل. (2021-06-20). "أجهزة GaAs الموجهة (110) والتشظي كمنصة للخلايا الكهروضوئية منخفضة التكلفة من النوع III-V". المؤتمر الثامن والأربعون لمتخصصي الخلايا الكهروضوئية (PVSC) لعام 2021. فورت لودرديل، فلوريدا، الولايات المتحدة الأمريكية: IEEE. الصفحات 1118-1120 . doi : 10.1109/PVSC43889.2021.9518754 . ISBN  978-1-6654-1922-2. أوستي 1869274 . S2CID 237319505 .  
  55. ↑ بابيز، نيكولا؛ دالايف، رشيد؛ تالو، ستيفان؛ كاستيل، ياروسلاف (2021-06-04). "نظرة عامة على الوضع الحالي للخلايا الشمسية القائمة على زرنيخيد الغاليوم" . المواد . 14 ( 11): 3075. Bibcode : 2021Mate...14.3075P . doi : 10.3390/ma14113075 . ISSN 1996-1944 . PMC 8200097. PMID 34199850 .   
  56. ↑ فيليبس، سيمون ب.؛ بيت، أندرياس و.؛ هورويتز، كيلسي؛ كورتز، سارة (2015-12-01). الوضع الحالي لتكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية المركزة (تقرير). doi : 10.2172/1351597 . OSTI 1351597 . 
  57. ↑ هول، روبرت ن .؛ فينير، جي إي؛ كينغسلي، جي دي؛ سولتيس، تي جيه؛ كارلسون، آر أو (1962). "انبعاث الضوء المتماسك من وصلات زرنيخيد الغاليوم" . رسائل المراجعة الفيزيائية . 9 (9): 366-369 . رمز Bibcode : 1962PhRvL...9..366H . doi : 10.1103/PhysRevLett.9.366 .
  58. ديرينزو ، س.؛ بوريه، إ.؛ هانراهان، س.؛ بيزاري، ج. (21 مارس 2018). "خصائص التلألؤ المبرد لـ GaAs من النوع n للكشف المباشر عن المادة المظلمة MeV/c²". مجلة الفيزياء التطبيقية . 123 (11): 114501. arXiv : 1802.09171 . Bibcode : 2018JAP...123k4501D . doi : 10.1063/1.5018343 . ISSN 0021-8979 . S2CID 56118568 .  
  59. 1 2 فاسيوكوف، س.؛ كيوسي، ف.؛ براغيو، س.؛ وآخرون (2019). "GaAs كمادة وميضية مبردة ساطعة للكشف عن ارتدادات الإلكترونات منخفضة الطاقة من المادة المظلمة MeV/c 2 ". معاملات IEEE في العلوم النووية . 66 (11). معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE): 2333-2337 . Bibcode : 2019ITNS...66.2333V . doi : 10.1109/tns.2019.2946725 . ISSN 0018-9499 . S2CID 208208697 .   
  60. ديرينزو ، س.؛ بوريه، إ.؛ فرانك-روتش، س.؛ هانراهان، س.؛ غارسيا-سيفيريس، م. (2021). "كيف تتحكم شوائب السيليكون والبورون في خصائص التلألؤ المبردة لـ GaAs من النوع N". الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ: المسرعات، المطيافات، الكواشف والمعدات المرتبطة بها . 989 164957. arXiv : 2012.07550 . Bibcode : 2021NIMPA.98964957D . doi : 10.1016/j.nima.2020.164957 . S2CID 229158562 . 
  61. ↑ إس إي ديرينزو (2024)، "حسابات مونت كارلو لقراءة كاشف ضوئي مبرد من زرنيخيد الغاليوم المتلألئ للكشف عن المادة المظلمة"، arXiv: 2409.00504، الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، A1068 169791
  62. ↑ بنزاكوين، م.؛ والش، د.؛ مازوروك، ك. (15-09-1987). "موصلية GaAs من النوع n بالقرب من انتقال موت". مجلة Physical Review B. 36 ( 9): 4748–4753 . Bibcode : 1987PhRvB..36.4748B . doi : 10.1103/PhysRevB.36.4748 . ISSN 0163-1829 . PMID 9943488 .  
  63. ^ باتزولد، أو. جارتنر، ج. إيرمر، ج. (2002). “توزيع موقع البورون في Doped GaAs”. الحالة الفيزيائية Solidi B . 232 (2): 314–322 . بيب كود : 2002PSSBR.232..314P . دوى : 10.1002/1521-3951(200208)232:2 < 314::AID-PSSB314 > 3.0.CO ؛ 2-# . ISSN 0370-1972 . 
  64. ↑ سبيتزر، دبليو جي؛ ويلان، جيه إم (1959-04-01). "امتصاص الأشعة تحت الحمراء والكتلة الفعالة للإلكترون في زرنيخيد الغاليوم من النوع n". مجلة Physical Review . 114 (1): 59-63 . Bibcode : 1959PhRv..114...59S . doi : 10.1103/PhysRev.114.59 . ISSN 0031-899X . 
  65. ↑ ستورج، دكتور في الطب (1962-08-01). "الامتصاص الضوئي لزرنيخيد الغاليوم بين 0.6 و2.75 إلكترون فولت". مجلة Physical Review . 127 (3): 768-773 . Bibcode : 1962PhRv..127..768S . doi : 10.1103/PhysRev.127.768 . ISSN 0031-899X . 
  66. ^ أوسامورا، كوزو؛ موراكامي، يوتارو (1972). “امتصاص الناقل الحر في n-GaAs”. المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية . 11 (3): 365– 371. بيب كود : 1972JaJAP..11..365O . دوى : 10.1143/JJAP.11.365 . ISSN 0021-4922 . S2CID 120981460 .  
  67. ↑ ديرينزو، ستيفن إي. (2022). "حسابات مونت كارلو لاستخلاص ضوء التلألؤ من زرنيخيد الغاليوم من النوع n المبرد ". مجلة الأدوات والأساليب النووية في بحوث الفيزياء، القسم أ . 1034 166803. arXiv : 2203.15056 . Bibcode : 2022NIMPA103466803D . doi : 10.1016/j.nima.2022.166803 . S2CID 247779262 . 
  68. ↑ إس إي ديرينزو (2023)، "حسابات تكامل مسار الفوتون لفاينمان للانعكاس الضوئي، والحيود، والتشتت من إلكترونات التوصيل"، مجلة الأدوات والأساليب النووية، المجلد A1056، الصفحات 168679. arXiv2309.09827
  69. ↑ MK Pogodaeva, SV Levchenko, VP Drachev, and IR Gabitov, 3032, “Dielectric function of six elemental metals,” J. Phys.: Conf. Ser., vol. 1890, pp. 012008.
  70. ↑ مقياس حرارة جديد للألياف البصرية وتطبيقه في التحكم بالعمليات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية والكهرومغناطيسية القوية. مؤرشف بتاريخ 29-11-2014 في أرشيف الإنترنت ( Wayback Machine ). optocon.de (ملف PDF؛ 2.5 ميجابايت)
  71. يشكل زرنيخيد الغاليوم أساسًا للإلكترونيات الدورانية القابلة للضبط . compoundsemiconductor.net. سبتمبر 2014
  72. ↑ أياسلي، ي.؛ موزي، ر. ل.؛ فورهاوس، ج. ل.؛ رينولدز، ل. د.؛ بوسيل، ر. أ. (1982). "مضخم موجة متحركة أحادي البنية من زرنيخيد الغاليوم بتردد 1-13 جيجاهرتز" . معاملات IEEE في نظرية وتقنيات الميكروويف . 30 (7): 976-981 . doi : 10.1109/TMTT.1982.1131186 . ISSN 1557-9670 . 
  73. ↑ أياسلي، ي.؛ رينولدز، ل.د.؛ موزي، ر.ل.؛ هانز، ل.ك. (1984). "مضخم طاقة موجة متحركة من زرنيخيد الغاليوم بتردد 2-20 جيجاهرتز" . معاملات IEEE في نظرية وتقنيات الميكروويف . 32 (3): 290-295 . doi : 10.1109/TMTT.1984.1132667 . ISSN 1557-9670 . 
  74. ↑ شيناي-خاتخات، د. ف.؛ غويت، ر.؛ ديكارلو، ر. ل.؛ دريبس، ج. (2004). "قضايا البيئة والصحة والسلامة للمصادر المستخدمة في نمو أشباه الموصلات المركبة بتقنية الترسيب الكيميائي للبخار العضوي المعدني". مجلة نمو البلورات . 272 ​​( 1-4 ): 816-821 . Bibcode : 2004JCrGr.272..816S . doi : 10.1016/j.jcrysgro.2004.09.007 .
  75. ↑ "المواد الكيميائية المدرجة اعتبارًا من 1 أغسطس 2008 والمعروفة في ولاية كاليفورنيا بأنها تسبب السرطان أو السمية التناسلية: زرنيخيد الغاليوم، وسداسي فلورو الأسيتون، وأكسيد النيتروز، وثاني أكسيد فينيل سيكلوهكسين" . مكتب تقييم المخاطر الصحية البيئية. 2008-08-01.
  76. 1 2 بومارد، إي إم؛ جيلبكه، إتش؛ شينك، إتش؛ ويليامز، جي إم؛ كوهين، إس إم (2013). "تقييم قدرة زرنيخيد الغاليوم على التسبب بالسرطان". مراجعات نقدية في علم السموم . 43 (5): 436-466 . doi : 10.3109/10408444.2013.792329 . PMID 23706044. S2CID 207505903 .  
  77. ↑ «تقرير فني من البرنامج الوطني لعلم السموم حول دراسات السمية والتسرطن لزرنيخيد الغاليوم (رقم CAS 1303-00-0) في جرذان F344/N وفئران B6c3f1 (دراسات الاستنشاق)» (ملف PDF) . وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية: دائرة الصحة العامة: المعاهد الوطنية للصحة. سبتمبر 2000.
  78. ↑ "صحيفة بيانات السلامة: زرنيخيد الغاليوم" . سيجما-ألدريتش. 2015-02-28.

المصادر المذكورة