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砷化镓前景砷化镓（GaAs）是一种半导体材料，具有广泛的应用前景。
以下是砷化镓在不同领域的前景。
1. 光电子学砷化镓是光电子学领域中的关键材料之一。
由于其能隙匹配与光的能量范围，砷化镓被广泛应用于光电探测器、光电二极管、光电倍增管等器件中。
它具有良好的光电转换效率和快速的响应速度，可用于光通信、光纤传感和光电显示等领域。
2. 太阳能电池砷化镓太阳能电池具有光电转换效率高、能量损失小等优点，已成为太阳能领域的热门研究方向。
砷化镓太阳能电池在高光照度和室温下表现出色，并且对光谱范围较宽，可在较高温度下运作。
因此，砷化镓太阳能电池有望成为替代传统硅太阳能电池的高效能源选择。
3. 通信和雷达系统砷化镓在通信和雷达系统中的应用已得到广泛验证。
它具有高频高速度的特性，可用于高速数据传输、卫星通信和雷达系统。
砷化镓集成电路与频率可达60 GHz及以上，可以实现更高效的通信和雷达系统。
4. 微波集成电路砷化镓广泛应用于微波集成电路中。
它的高电子迁移率、高饱和漂移速度和良好的线性特性使得砷化镓电路在射频和微波应用中具有竞争力。
砷化镓微波集成电路可用于无线通信、高速数据处理和雷达系统等领域。
5. 传感器技术由于砷化镓具有高电子迁移率和高饱和漂移速度，它在传感器技术中具有广泛应用前景。
砷化镓传感器对温度、压力、光强度和气体浓度等物理量的检测具有高灵敏度和快速响应的特点，可应用于环境监测、生物医学和军事领域。
总之，砷化镓作为一种优良的半导体材料，在光电子学、太阳能电池、通信和雷达系统、微波集成电路和传感器技术等领域具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断发展，砷化镓的性能和应用将进一步得到优化和拓展。
砷化镓研究报告砷化镓研究报告砷化镓简介•砷化镓是一种半导体材料，具有广泛应用前景。
•砷化镓具有优异的电子特性和光电特性，适用于多种应用领域。
砷化镓的制备方法•气相外延法•分子束外延法•金属有机化学气相沉积法砷化镓的性质和特点•高电子迁移率•高饱和漂移速度•强耐辐照性•宽的能带隙•优异的导电性和光电特性砷化镓的应用领域1.电子器件•高频功率放大器•混频器•高速开关2.光电子器件•光电探测器•激光器•光电发射器3.太阳能电池4.无线通信领域•5G通信•卫星通信砷化镓研究的进展和挑战•砷化镓在电子器件领域具有广泛应用，但仍面临一些挑战和问题。
•应继续研究砷化镓材料的改性和优化方法，以提高其性能和稳定性。
结论•砷化镓作为一种重要的半导体材料，在电子器件和光电子器件领域有着广泛的应用前景。
•砷化镓的研究将会继续推动半导体技术的发展，为现代科技的进步做出贡献。
以上是关于砷化镓研究报告的相关内容，希望对读者了解砷化镓及其应用领域有所帮助。
砷化镓研究报告砷化镓简介•砷化镓是一种半导体材料，具有广泛应用前景。
•砷化镓具有优异的电子特性和光电特性，适用于多种应用领域。
砷化镓的制备方法•气相外延法•分子束外延法•金属有机化学气相沉积法砷化镓的性质和特点•高电子迁移率•高饱和漂移速度•强耐辐照性•宽的能带隙•优异的导电性和光电特性砷化镓的应用领域1. 电子器件•高频功率放大器•混频器•高速开关2. 光电子器件•光电探测器•激光器•光电发射器3. 太阳能电池4. 无线通信领域•5G通信•卫星通信砷化镓研究的进展和挑战•砷化镓在电子器件领域具有广泛应用，但仍面临一些挑战和问题。
•目前的研究重点是改进砷化镓的制备方法，提高其晶体质量和成膜速度。
•同时还需要研究砷化镓材料的稳定性和可靠性，以确保其长期稳定工作。
结论•砷化镓作为一种重要的半导体材料，在电子器件和光电子器件领域有着广泛的应用前景。
•砷化镓的研究将会继续推动半导体技术的发展，为现代科技的进步做出贡献。
砷化镓材料1 引言化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。
1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。
五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。
砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。
由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。
目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。
2 砷化镓材料的性质及用途砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。
在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。
砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。
因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。
所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。
除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。
表1 砷化镓材料的主要用途3 砷化镓材料制备工艺从20世纪50年代开始，已经开发出了多种砷化镓单晶生长方法。
目前主流的工业化生长工艺包括：液封直拉法（LEC）、水平布里其曼法（HB）、垂直布里其曼法（VB）以及垂直梯度凝固法（VGF）等。
砷化镓研究报告(一)砷化镓研究报告1. 简介在本篇研究报告中，我们将重点关注砷化镓的相关研究，探讨其特性、应用以及未来的发展方向。
2. 特性•高电子迁移率：砷化镓是一种具有高电子迁移率的半导体材料，具备优异的导电性能。
•宽带隙：砷化镓具有较大的能隙，使其在高频器件和光电子器件中具有独特的优势。
•高效率：利用砷化镓制造的器件，如太阳能电池和激光器，能够实现高效能的能量转换。
•热稳定性：相比其他材料，砷化镓在高温环境下表现出更好的稳定性和可靠性。
3. 应用领域砷化镓材料在许多领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：3.1 光电子器件•高性能激光器•高亮度LED•高速光通信器件3.2 太阳能电池•高效率多接触太阳能电池•高效率多结太阳能电池3.3 射频器件•高频功率放大器•高速开关4. 未来发展方向砷化镓作为一种重要的半导体材料，在未来的发展中有着巨大的潜力。
以下是我们对砷化镓发展方向的一些建议：4.1 器件性能提升不断提高砷化镓器件的性能，如电子迁移率、发光效率等，以满足不断变化的市场需求。
4.2 新应用的探索探索砷化镓在新兴领域的应用潜力，如量子计算、人工智能等，以拓展砷化镓的市场份额。
4.3 减少成本通过技术创新和工艺改进，降低砷化镓材料的生产成本，以提高其市场竞争力。
结论砷化镓作为一种具有优异特性的半导体材料，在光电子器件、太阳能电池、射频器件等领域都有广泛的应用。
未来，我们应不断提高砷化镓器件的性能、探索新应用，并减少其生产成本，以进一步促进其发展。
5. 参考文献•Smith, J., & Johnson, R. (2010). Advances in Gallium Arsenide Research. Journal of Advanced Materials,22(4), .•Brown, A., & Lee, C. (2015). Gallium Arsenide in Optoelectronics: Overview and Recent Advances. OpticsExpress, 23(11), .•Zhang, Y., & Xu, B. (2018). GaAs-Based Solar Cells: Characteristics, Performance, and Prospects. Renewable Energy, 127, .•Di Carlo, A., & Forni, G. (2019). Gallium Arsenide Devices for High-Frequency Applications: Challenges and Opportunities. IEEE Journal of Solid-State Circuits,54(3), .以上是一些关于砷化镓研究的主要参考文献，供读者深入了解该材料的特性、应用和未来发展方向。
砷化镓材料国内外市场供应现状及主要需求1 国内外砷化镓材料发展现状半绝缘砷化镓材料主要用于高频通信器件，受到近年民用无线通信市场尤其是手机市场的拉动，半绝缘砷化镓材料的市场规模也出现了快速增长的局面。
2003～2008年，半绝缘砷化镓市场需求增长了54%。
目前微电子用砷化镓晶片市场主要掌握在日本住友电工（Sumitomo Electric）、费里伯格（Freiberger Compound Materials ）、日立电线（Hitachi Cable）和美国AXT等四家大公司手中。
主要以生产4、6英寸砷化镓材料为主。
费里伯格公司供应LEC法生长的3、4、6英寸半绝缘砷化镓衬底，供应VGF法生长的4、6英寸半绝缘砷化镓衬底。
住友供应VB法生长的4、6英寸半绝缘砷化镓衬底。
日立电线供应LEC法生长的2、3、4、6英寸半绝缘砷化镓衬底。
AXT供应VGF法生长的2、3、4、6英寸半绝缘砷化镓衬底。
表1 国际砷化镓材料主要生产厂商目前中国的砷化镓材料生产企业主要以LED用低阻砷化镓晶片为代表的低端市场为主，利润率较高的微电子用4～6英寸半绝缘晶片还没有形成产业规模。
中国大陆从事砷化镓材料研发与生产的公司主要有：北京通美晶体技术有限公司（AXT）、中科晶电信息材料（北京）有限公司、天津晶明电子材料有限责任公司（中电集团46研究所）、北京中科镓英半导体有限公司、北京国瑞电子材料有限责任公司、扬州中显机械有限公司、山东远东高科技材料有限公司、大庆佳昌科技有限公司、新乡神舟晶体科技发展有限公司（原国营542厂）等九家。
北京通美是美国AXT独资子公司，其资金、管理和技术实力在国内砷化镓材料行业首屈一指，产品主要以VGF法4、6英寸半绝缘砷化镓材料为主。
其在高纯镓、高纯砷、高纯锗以及氮化硼坩埚等方面均有投资，有效地控制了公司成本，2009年销售收入8 000万美元，短期内国内其它各公司还难以和北京通美形成真正的竞争。
砷化镓市场分析现状引言砷化镓是一种重要的半导体材料，具有优异的电学性能和光电性能，广泛应用于光电子、半导体器件、光纤通信等领域。
本文将对砷化镓市场的现状进行分析，并展望未来的发展趋势。
砷化镓市场规模及发展动态根据市场调研公司的数据显示，全球砷化镓市场规模在过去几年保持了稳健增长的态势。
砷化镓市场的发展主要受到电子产品需求、通信市场扩张、新能源汽车等多个因素的影响。
电子产品需求推动砷化镓市场增长随着移动互联网的快速发展，智能手机、平板电脑等电子产品的需求不断增加，这直接推动了砷化镓市场的增长。
砷化镓材料被广泛用于高频和高功率器件的制造，如射频功率放大器和高速开关等。
其中，射频功率放大器在手机基带解调器和射频前端模块中扮演着重要的角色，对砷化镓的需求量大。
通信市场扩张带动砷化镓市场需求增加5G通信的快速发展也是砷化镓市场增长的重要推动因素。
砷化镓材料在5G射频前端模块中具有重要作用，其高频性能和能耗特性优于其他材料。
随着5G通信网络的建设和规模化商用，砷化镓市场将迎来更广阔的发展空间。
新能源汽车市场增长催化砷化镓需求随着全球对节能环保的需求不断提高，新能源汽车市场逐渐崛起。
砷化镓在新能源汽车电动驱动系统、高效充电器等方面具有广泛应用。
预计随着新能源汽车市场的不断扩大，对砷化镓的需求也将持续增长。
砷化镓市场供应链及竞争格局砷化镓市场的供应链主要包括砷化镓原材料供应商、芯片制造商和终端产品制造商。
目前，全球砷化镓市场竞争激烈，主要的制造商集中在亚洲地区。
砷化镓原材料供应商砷化镓原材料供应商主要集中在美国、中国和日本等地。
其中，美国是全球砷化镓原料的主要产地，拥有丰富的砷资源。
中国和日本等地也有一些知名的砷化镓原料供应商，为市场的稳定供应提供了保障。
芯片制造商砷化镓市场的芯片制造商主要集中在亚洲地区，特别是台湾、韩国和中国。
这些地区拥有成熟的半导体制造技术和产业链，为砷化镓芯片的生产提供了良好的基础。
同时，这些地区的企业还积极推动技术创新和产品升级，提高了产品的竞争力。
砷化镓行业竞争格局及未来发展预测分析，整个产业链呈现寡头垄断格局一、砷化镓行业市场规模预测预计2023年全球砷化镓元件市场规模达到157亿美元，5年CAGR为10%。
根据数据，2018年全球砷化镓元件市场总产值达到89亿美元，较2017年增长0.45%，2012-2018年CAGR为7%。
预计到2023年，全球砷化镓元件市场规模将达到143亿美元，2019-2024年CAGR为10%，增速加快。
预计2023年国内砷化镓元件市场规模达到90亿美元，5年CAGR为44%。
2018年国内砷化镓元件市场总产值约14亿美元，未来5G手机更新换代，预计拉动大量PA用量，国内砷化镓元件需求量将继续保持高速增长，2023年砷化镓元件规模有望达90亿美元，5年CARG为44%。
二、砷化镓衬底材料市场规模预测预计2023年全球砷化镓衬底规模约10.5亿美元，中国为3.5亿美元。
2018年全球/国内为4.1/0.6亿美元，预计2023年全球/国内上升至10.5/3.5亿美元，全球和国内的5年CAGR分别为21%和45%。
全球砷化镓衬底市场结构变化不大，国内方面射频芯片用衬底占比大幅上升。
三、砷化镓行业竞争格局砷化镓上游衬底到下游元件价值量逐级放大。
数据显示，2018年，全球砷化镓产业链上衬底、外延片、晶圆代工、元件的市场规模分别为 4.6亿美元、11.0亿美元、56.7亿美元、88.7亿美元。
2018年数据显示，砷化镓上游衬底到下游元件，市场规模放大约18倍。
砷化镓产业链各环节均处于寡头垄断的竞争格局。
砷化镓产业链上，各环节的CR2都大于50%，单晶衬底、外延片和晶圆代工环节的CR3甚至接近90%，整个产业链呈现明显的寡头垄断格局。
与国外相比，我国砷化镓产业链竞争格局仍处于弱势。
现阶段的现状为：原材料开采环节竞争力强；单晶制造环节竞争力一般；外延片中的射频器件竞争力较弱、光电器件有一定竞争力；IDM中的射频器件竞争力缺失，主要集中在LED芯片的上下游垂直整合。
6英寸砷化镓的现状及发展趋势摘要：砷化镓广泛应用于光电子和微电子领域，是制作半导体发光二极管和通信器件的关键衬底材料。
与硅单晶一样，砷化镓衬底正逐步向大尺寸、高几何精度、高表面质量方向发展。
目前，日本住友电工、美国AXT代表着国际领先水平，中科晶电、晶明公司代表着国内的先进水平。
未来几年是国内企业研发6英寸产品，向国际水平冲击的重要时期。
关键词：6英寸砷化镓；现状；发展趋势引言：砷化镓（GaAs）是目前最重要、最成熟的化合物半导体材料之一，广泛应用于光电子和微电子领域。
GaAs材料主要分为两类：半绝缘砷化镓材料和半导体砷化镓材料。
半绝缘砷化镓材料主要制作MESFET、HEMT和HBT结构的集成电路。
主要用于雷达、微波及毫米波通信、超高速计算机及光纤通信等领域。
半导体砷化镓材料主要应用于光通信有源器件（LD）、半导体发光二极管（LED）可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器和高效太阳能电池。
1砷化镓技术发展现状1.1随着GaAsIC集成度的提高和降低成本的需要，砷化镓材料总的发展趋势是晶体大直径，长尺寸化。
2000年已研制出8英寸LEC砷化镓单晶抛光片，2002年研制出8英寸VGF砷化镓单晶抛光片及8英寸VGF砷化镓外延片，2006年制定出8英寸砷化镓抛光片SEMIM9.8标准。
半导体材料应用增多，最大应用商品为6英寸。
由于8英寸砷化镓器件生产线投入太大，造成了8英寸砷化镓衬底没有形成量产。
（见图一）图1随着微波砷化镓器件集成度的提高和降低成本的需求，半绝缘砷化镓抛光片的发展趋势是增大直径、提高电学参数的均匀性和一致性。
为了提高单片管芯数量，要求增加衬底晶片的尺寸，同时对晶片的几何参数以及表面状态的要求更高，对产品的批次一致性要求也更严格。
6英寸半绝缘砷化镓抛光片生产技术主要掌握在日本住友电工、德国费里伯格、美国AXT三个公司手中。
这些公司的产品占据着砷化镓市场的绝大部分份额。
砷化镓单晶生长技术也向成晶率高、成本低的VB/VGF单晶生长技术转移。
砷化镓材料国内外现状及发展趋势中国电子科技集团公司第四十六研究所纪秀峰1 引言化合物半导体材料的研究可以追溯到上世纪初，最早报导的是1910年由Thiel等人研究的InP材料。
1952年，德国科学家Welker首次把Ⅲ-Ⅴ族化合物作为一种新的半导体族来研究，并指出它们具有Ge、Si等元素半导体材料所不具备的优越特性。
五十多年来，化合物半导体材料的研究取得了巨大进展，在微电子和光电子领域也得到了日益广泛的应用。
砷化镓（GaAs）材料是目前生产量最大、应用最广泛，因而也是最重要的化合物半导体材料，是仅次于硅的最重要的半导体材料。
由于其优越的性能和能带结构，使砷化镓材料在微波器件和发光器件等方面具有很大发展潜力。
目前砷化镓材料的先进生产技术仍掌握在日本、德国以及美国等国际大公司手中，与国外公司相比国内企业在砷化镓材料生产技术方面还有较大差距。
2 砷化镓材料的性质及用途砷化镓是典型的直接跃迁型能带结构，导带极小值与价带极大值均处于布里渊区中心，即K=0处，这使其具有较高的电光转换效率，是制备光电器件的优良材料。
在300 K时，砷化镓材料禁带宽度为1.42 eV，远大于锗的0.67 eV和硅的1.12 eV，因此，砷化镓器件可以工作在较高的温度下和承受较大的功率。
砷化镓（GaAs）材料与传统的硅半导体材料相比，它具电子迁移率高、禁带宽度大、直接带隙、消耗功率低等特性，电子迁移率约为硅材料的5.7倍。
因此，广泛应用于高频及无线通讯中制做IC器件。
所制出的这种高频、高速、防辐射的高温器件，通常应用于无线通信、光纤通信、移动通信、GPS全球导航等领域。
除在I C产品应用以外，砷化镓材料也可加入其它元素改变其能带结构使其产生光电效应，制成半导体发光器件，还可以制做砷化镓太阳能电池。
表1 砷化镓材料的主要用途3 砷化镓材料制备工艺从20世纪50年代开始，已经开发出了多种砷化镓单晶生长方法。
目前主流的工业化生长工艺包括：液封直拉法（LEC）、水平布里其曼法（HB）、垂直布里其曼法（VB）以及垂直梯度凝固法（VGF）等。
砷化镓晶胞中镓原子之间最短的距离1. 引言嘿，朋友们！今天咱们聊聊一个听起来有点高大上的话题——砷化镓（GaAs）晶胞中的镓原子之间的距离。
别担心，我会尽量把它说得简单易懂，让你听了之后不会觉得像在读教科书。
想想看，镓和砷这两个家伙，放在一起究竟能产生什么样的化学反应呢？更重要的是，镓原子之间那最短的距离又是多少？哎呀，这可是个技术活儿，咱们一起来捋一捋！2. 砷化镓的基础知识2.1 什么是砷化镓？首先，砷化镓是一个半导体材料，广泛用于电子设备中，比如手机、光伏电池，还有那闪闪发光的LED灯。
它的晶体结构可以说是非常特别，镓和砷交替排列，像极了精致的拼图。
就像我们在拼乐高一样，一个小小的原子就能决定整个结构的强度和性能。
2.2 镓原子的角色在这个拼图中，镓原子就像是超级明星，它们可不光是出风头，还在导电方面起着关键作用。
镓原子与砷原子之间的结合，让砷化镓表现出优越的电子特性，真是天造地设的一对。
有人说，它们就像一对搭档，一个负责传球，另一个负责得分，默契得很呢！3. 镓原子之间的距离3.1 最短距离的计算好啦，进入正题！镓原子之间的最短距离到底有多远呢？在砷化镓的晶胞结构中，镓原子之间的距离大约是2.44 Å（埃，1 Å = 10^10 米）。
听起来好像没什么感觉，但这可是真正的微观世界，细得让人难以置信！就像在说，你的手指头和一个蚂蚁之间的距离一样，没法用肉眼看到，但却真实存在。
3.2 这个距离的意义那么，这个距离重要在哪儿呢？简单来说，镓原子之间的距离直接影响着砷化镓的性能。
太远了，电子就像跑马拉松一样，跑不动；太近了，又怕挤成一团，反而影响了导电能力。
就像朋友之间的关系，保持一定的距离，才不会闹别扭。
科学家们经过反复实验，发现这个距离最为理想，真是可谓是“千辛万苦，终得其法”啊！4. 砷化镓的应用前景4.1 在科技中的作用现在你可能会问，镓原子之间的这个距离对我们日常生活有什么影响呢？其实，砷化镓材料在现代科技中用得越来越多，比如高频通信、激光二极管和太阳能电池。
镓的生产和生产单位、应用现状和发展前景1、金属镓的生产、应用现状和发展前景随着砷化镓化合物半导体的优异性能不断被发现，镓的需求急剧增加，而且，中国的需求增长速度将高于全球。
目前看来，高纯镓的应用将向高水平深度和广度发展。
深度方面，7N、8N以上的镓施展空间大，如微波电路、纳电子器件等发展很快；广度方面，主要是6N级镓的应用，如半导体照明、LED领域等，是国家正在大力扶持的行业。
镓是一种较年轻的金属，1875年才被发现。
因其稀少且分散，直到1915年才真正提炼出来。
当时认为，这种熔点低而贵的金属几乎没有什么用途。
美国到了1943年才将镓作为副产品少量生产，中国则到了1957年才作为副产品少量生产。
从那时起，各国在建设氧化铝工厂时，都附带建有镓生产车间以综合利用资源；我国直到20世纪末，才有山东铝厂生产镓。
镓的用途与市场各国对金属镓的兴趣源于20世纪60年代初，砷化镓作为…种新型优质半导体的研究热兴起，但真正大规模的生产是在20世纪80年代。
随着砷化镓半导体器件研究的成熟，砷化镓化合物半导体的优异性能不断被发现，砷化镓微波器件、激光器和发光二极管大量涌现，尤其是20世纪90年代初，蓝色LED的研究成功，激发了白色LED的开发，“照明革命”开始了。
于是，对镓的需求急剧增加，加上商业炒作，镓的身价甚至上涨4倍以上。
经过近20年的努力，白色LED照明技术已取得突飞猛进的发展，加上节能环保的优势，世界各国政府都给予大力扶植。
由于可预见的效益，对砷化镓的研究和生产目前已大部分转向了LED 产业。
2005年以来的几年中，虽然全球镓的需求量只增加了26.68%，但应用的结构发生了很大的变化，原来金属镓用于制造GaAs、GaP 体材料，作为体材料增加的速度有限，但器件的发展是以薄膜化为特征的。
LED、集成电路、激光器和太阳能电池，都采用了在衬底片上生长单晶薄膜的工艺生长GaAs、GaSb、GaN，且用的都是三甲基镓(TMG)。
砷化镓及相关化合物半导体材料的研究进展和应用前景砷化镓（Gallium arsenide，简称GaAs）是一种重要的半导体材料，由镓元素（Ga）和砷元素（As）组成。
相较于硅（Si）等传统半导体材料，砷化镓具有很多优点，如高电子迁移率、高饱和电子漂移速度、高导电性、宽的能带间隙等特性，使其被广泛应用于光电子领域、大功率高频电子器件、微波集成电路、激光器和太阳能电池等领域。
在光电子领域，砷化镓被广泛应用于光电传感器、光通信器件和显示器件等。
由于砷化镓具有宽的能带间隙，因此可以实现高速、高细节分辨率以及低功耗的光检测器。
砷化镓光电探测器在光通信系统中的应用也日益重要，其具有快速响应、高灵敏度等优点，可应用于光通信的传输和接收等环节。
此外，砷化镓材料的能带结构可以调节，使其成为制备高品质的显示器件的理想材料。
在大功率高频电子器件方面，由于砷化镓具有高饱和电流密度和高电子迁移率等优势，使其在高功率放大器、高速电子器件以及射频功率放大器等方面具有广泛应用前景。
例如，在军事领域，砷化镓功率器件可应用于雷达和通信系统等，提供高功率、高频率和高线性度的性能。
此外，在微波集成电路领域，砷化镓也具有潜在的应用前景。
由于其高电子迁移率和高暂态电流饱和速度，使其成为制备高频射频微波集成电路的理想材料。
砷化镓及其衍生化合物已经成功应用于通信领域的微波放大电路、混频电路等。
同时，砷化镓激光器也是砷化镓材料的应用研究重点之一、砷化镓激光器由于其高效率、宽波长范围、宽温度工作范围和短脉冲宽度等的优势，可用于光纤通信系统、激光雷达等领域。
另外，随着人们对环境保护意识的不断提高，太阳能电池等可再生能源技术的研究也日渐火热。
砷化镓材料因其高光电转换效率和较强的辐射稳定性，在太阳能电池方面有着很大的潜力。
总之，砷化镓及相关化合物的研究进展和应用前景非常广阔，涵盖了光电子、大功率高频电子器件、微波集成电路、激光器和太阳能电池等多个领域。
砷化镓是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体中最重要、用途最广的半导体材料。
它是由两种元素组成的化合物，和单元素的硅、锗半导体材料有很多不同点，其中适于制造高频、高速和发光器件是它的最大特征。
此外，GaAs材料还具有耐热、耐辐射及对磁场敏感等特性。
所以，用该材料制造的器件也具有特殊用途和多样性，其应用已延伸到硅、锗器件所不能达到的领域。
即使在1998年世界半导体产业不景气的状况下，GaAs材料器件的销售市场仍然看好［1］。
当然，GaAs材料也存在一些不利因素，如：材料熔点蒸气压高、组分难控制、单晶生长速度慢、材料机械强度弱、完整性差及价格昂贵等，这都大大影响了其应用程度。
然而，GaAs材料所具有的独特性能及其在军事、民用和产业等领域的广泛用途，都极大地引起各国的高度重视，并投入大量资金进行开发和研究。
本文对发达国家GaAs材料器件的发展动态、产销情况和世界市场前景进行综述。
希望从中能得到一些有益的启示。
1 GaAs材料应用民用化GaAs材料的电子迁移率比硅高约5倍，其器件的运算速度也比硅高得多。
数字GaAsLSI用于开发超高速计算机是很理想的器件。
在七八十年代，人们纷纷预测GaAs材料将在超高速计算机中发挥极大作用，并投入相当的财力、人力进行研究。
但自从开发出硅材料的互补型金属氧化物半导体集成电路(CMOS)，由于其工作电压较低、功耗较低、速度较高、价格便宜，致使GaAsIC开发超高速计算机暂时放慢了速度。
随着冷战的结束，很多军用技术研究将转入民用开发。
当今，科学的高速发展，技术的频繁交流及商务的往来，极需迅速传送及处理情报信息。
如何满足如此专用和大量的情报高速传递?首先需要将信号作高频化和数字化处理，为此要求半导体器件满足高频、高速、低噪声、低工作电压。
这正是GaAs材料器件自身所具备的独特性能。
所以用GaAs材料制作的电子器件如：金属半导体场效应晶体管(MESFET)、高迁移率晶体管(HEMT)、微波单片集成电路(MMIC)、异质结双极晶体管(HBT)等在移动通讯、光纤通讯、卫星广播、情报处理及汽车防碰撞系统等领域发挥着硅器件不能替代的作用，这大大推动了半绝缘GaAs材料的发展。
在光电器件方面：由于体积小、节能、响应快、寿命长，广泛用于家电、办公设备、广告牌、交通信号灯、汽车尾灯等的可见光发光二极管(LED)，用于作摇控器、光隔离器、编码器及个人电脑、办公设备的无线连接、近距离情报传送的红外发光二极管，以及广泛用于CD、MD、DVD 及医疗、工业等领域的激光器(LD)及卫星通讯用的太阳电池，其应用都是面向民用和产业，这都将极大推动掺杂导电型GaAs材料的发展。
表1列出了GaAs材料器件的分类和用途［2～4］。
表1 砷化镓材料器件的种类和用途ATM:非同步马达；FDD：软盘驱动装置；PAR：全方位雷达；LAN：近距离情报通信网2 GaAs材料器件产销情况2.1 日本GaAs材料器件产销情况日本是化合物半导体材料及器件的主要生产国家之一。
其产销量在世界化合物半导体材料器件销售市场中占较大份额。
表2列出了1994年日本化合物半导体材料器件在世界市场的占有率。
表2 日本化合物半导体材料器件的世界市场占有率/%关于GaAs单晶生产情况，各国均不报道GaAs单晶的具体生产数字，但可以从生产GaAs单晶所使用的原料镓的消耗量来推算。
1994年至1999年日本生产GaAs材料及外延的镓用量列于表3［5］。
表3 日本生产GaAs单晶及外延用镓量/t从表中可见，从1996年至1999年，日本GaAs单晶及外延使用的镓量每年都在增加，其平均增长率约为13.6%。
1998年，日本生产GaAs单晶所使用的镓量为35t，用作GaAs外延的镓量为40t。
若按拉晶85%成晶合格率计算，1998年日本生产GaAs单晶约60t。
1997年，日本化合物半导体材料器件销售额为467亿日元，其中GaAs 为238亿日元，约占总销售额的51%，其器件分别为可见光LED70亿日元，红外光LED42亿日元，激光器49亿日元，若合称为发光器件，即约占GaAs材料器件销售额的59.7%。
GaAs材料电子器件如HEMT、MMIC、HBT等约96亿日元，约占40.3%。
而1993年日本发光器件占总销售额62.4%，电子器件只占35%，其他(霍耳元件、太阳电池、光敏元件)为2.6%［6］，1995年至1998年日本化合物材料器件销售情况如表4所示［7，8］。
表4 日本化合物半导体器件销售情况/百万日元表中可见光LED含GaP材料(约占63%)，LD中含少部分InP、GaSb 材料。
从表中可以看到，GaAs材料的电子器件增长较快，激光器及红外光电二极管都有不同程度的增长。
2.2 世界GaAs材料器件产销情况GaAs是化合物半导体的主要材料，各国均没有具体数字报道。
据日本大藏省贸易统计，部分国家和地区近年来化合物半导体材料的出口情况如表5所示［9］。
表5 部分国家和地区化合物半导体材料的出口统计/kg从上表可看出，美国生产化合物半导体材料占绝对优势。
由于各国和地区生产化合物半导体材料的品种不同，单从数字看，1998年比1997年减少约6%，但销售额仍增加了0.1%，达到170亿日元。
下面再看看发达国家生产化合物半导体材料及外延的镓用量情况。
因为镓是生产GaAs 材料的主要元素之一，其使用量可直接衡量出GaAs材料器件的开发和生产水平的高低。
表6列出了从1994年至1999年世界对镓的需求量和地区的分布［5］。
从表中可见，世界对镓的需求量1999年预测将达到167t，比1998年增加了11t，其均集中在日、美、欧等发达国家，说明这些国家对化合物半导体材料、器件的需求量在增大。
其中又以日本增幅最明显，预计1999年比1998年增加了8t。
增加的镓都用于GaAs材料的生产(如表3所示)，可以看出1999年日本GaAs单晶材料及LED外延的增幅较大，也就意味着1999年日本的GaAs微波器件及高亮度发光二极管和红外发光二极管增幅较大。
镓的用途分布以1997年为例，世界对镓总需求量为164t，化合物半导体单晶用90t(其中GaAs用70t，GaP用20t)，化合物半导体材料外延用72t(其中GaAs用48t，GaP用24t)，作其他用途及研究开发用镓量为2t［10］。
也就是说，1997年全世界用于生产GaAs单晶的镓量为70t，占总量的42.7%。
用上述方法推算，1997年全世界生产GaAs 单晶约130t。
估计在中长期内，世界对镓需求量会有较大增长。
10年内，全世界镓原料需求量可扩大到300～400t［6］。
若按1997年生产GaAs单晶所需镓用量比例计算，到2008年，全世界GaAs单晶的年需要量将达510～680t。
从表6可以看出，日本、美国及欧洲镓的用量较大，他们开发、生产GaAs材料器件也较发达。
表7［11］列出了世界各国生产GaAs材料衬底、外延片和芯片的主要公司(不含日本器件工厂)。
表6 世界对镓的需求量/t表7 世界生产GaAs衬底、外延及芯片的主要公司①从CSI进口；②与美国Spire合作；③日本OEM；④从LaserDiode 进口；●主导产品；○生产(大量、小规模)；△开发上表中没有列出日本国内如东芝、三洋电机等九个生产外延片和芯片的工厂。
下面简单介绍一下日本部分公司的发展动向［12］。
昭和电工：强化以LED为中心的化合物半导体产业，增加外延装置投入约30%。
开发超高亮度LED，长波长接收光用的PIN、AP外延片。
信越：对GaAs材料的高频、低功耗、高速器件特别重视。
住友电气：对GaAs单晶炉及外延装置投入较大力量，并计划1999年下半年用垂直布里奇曼(VB)法使Φ150mmGaAs单晶产量化。
日立电线：对发光器件(LED、LD)及高频器件(FET、HEMT、MMIC)市场看好，投入较大力量，并建立LEC法生长GaAsΦ150mm专用线，开始产量化［13］。
古河电工：加强发光器件LED、LD及高频器件HEMT、MMIC为中心的GaAs外延片生产能力，对GaAs为主的高附加值的外延投入较大的力量。
三菱化学：把21世纪光情报通讯为首的LD和LED器件作为支柱发展。
富士通投资300亿日元，建成世界最大的GaAsIC工厂［14］，其Φ100mmGaAs的月处理能力为2000片。
美国政府对化合物半导体材料极为重视，筹资3150万美元支持M/A-COM、AXT、Litton开发直径为Φ100～150mm的GaAs材料［15，16］。
据报道［14］，AXT已经用垂直温度梯度凝固法(VGF)提供Φ150mmGaAs单晶。
3 市场前景3.1 电子器件及外延片21世纪将是高度情报化的社会，个人或团体都需要及时、快速、大量地处理和传递信息、情报和数据。
为此，移动电话、卫星通迅、光纤通讯和毫米波通讯将迅速发展。
其中移动通讯，因其方便、轻巧、快捷，是当今发展最快的产业。
日本和欧美等发达国家的移动电话普及率已达到20%～30%，预计到2002年，全世界移动电话将以20%的速度增长［17］。
我国目前手机用户有1500万户，在今后5年内，每年将以100%以上的速度扩大。
2005年手机用户可达5000万以上，到2010年，中国将有1亿手机用户，为世界第一，其利润将以每年百亿、千亿美元计［18］。
毫米波通讯使用波长为毫米级，频率在30～75GHz范围，其直线性和方向性都好，可用于短距离高速通讯。
如办公情报终端的资料传送和汽车防碰撞全方位雷达系统，以及在多媒体时代，图像处理为中心的大容量情报传送，都需要高频率、处理速度快。
GaAs器件具备高频、高速、低噪声、低工作电压等功能。
所以，在这些领域非GaAs器件莫属。
可以预测，GaAs 集成电路将有较大的发展。
表8［13］为2000年GaAs集成电路应用领域的世界市场预测，表中可见，用于通讯的GaAsIC 将达到71%。
表8 GaAsIC 市场预测GaAs 材料不但有高迁移率，而且有半绝缘性质，容易设计出隔离性好、高速、高频、低噪声、低功率消耗的器件或集成电路，很好地满足通讯产业及个人电脑迅速发展的需求。
这无疑将推动GaAsIC 及FET 市场的快速增长，预计世界GaAsIC 及FET 市场，到2000年年均增长率将为15%，如表9所示［19］。
表9 世界GaAsIC 及FET 市场预测/百万美元表中可见，模拟IC 和数字IC 增长都较快，这是由于用途较广之故。
如模拟IC 除用于军事部门以外，移动通讯、汽车防碰撞系统及飞机、轮船等全方位雷达都存在很大的商业市场。
GaAs 材料器件无论是单管或是集成电路，外延工艺是最重要、又是高附加值的工艺。
例如：Φ100mmGaAs 衬底的价格约为2.5万日元/片，而外延片，价格约为10万日元/片［7］，增加约4倍。
