¿Cuál es la diferencia entre silicio y galio-arsenide?

¿Cuál es la diferencia entre silicio y galio-arsenide?

El Diferencia clave entre el silicio y el galio-arsenide es que los electrones se mueven más lento en la estructura de arsenuro de silicio, mientras que los electrones corren a través de la estructura cristalina del galio-arsenide.

Silicon y Gallium-Arsenide se pueden comparar de acuerdo con sus estructuras electrónicas y cristalinas para determinar sus ventajas comerciales. Estos son útiles en la fabricación de materiales semiconductores.

CONTENIDO

1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es Silicon Arsenide?
3. ¿Qué es Gallium-Arsenide?
4. Silicon vs Gallium-Arsenide en forma tabular
5. Resumen -Silicon vs Gallium -Arsenide 

¿Qué es Silicon Arsenide??

Silicon Arsenide es un material semiconductor que tiene la fórmula química si-as. La masa molar de este compuesto es 103.007 g/mol. Aparece como un material sólido cristalino, y su densidad es de aproximadamente 3.31 g/cm3. La fase o estructura cristalina del material cristalino se puede describir como monoclínico. Este material semiconductor es útil en la producción de semiconductores para sustituir el uso directo de arseniuro porque el arsenuro se considera un elemento químico dañino para tratar.

Los materiales semiconductores suelen ser estructuras de cristal que se producen a partir de materiales de partida con pureza ultra alta. Estos materiales de partida se utilizan en varios hornos de mufla eléctricos grandes, hornos de tubo para la reducción de hidrógeno, reactores de pfaudler de vidrio de 50 galones que están respaldados por el laboratorio analítico que consiste en difracción de rayos X, etc. Algunos sinónimos para arsenuro de silicio incluyen aleación de silicio-arsénico, silicida arsénico, CAS 15455-99-9, etc. Sin embargo, el nombre IUPAC dado para este material semiconductor es λ1-arsanlsilicón.

¿Qué es Gallium-Arsenide??

Gallium-Arsenide es un material semiconductor que tiene los gaas de fórmula química. Es útil en algunos diodos, transistores de efectos de campo y circuitos integrados. Los portadores de carga de este material son electrones que pueden moverse a alta velocidad entre los átomos.

Figura 01: Estructura de Gallium-Arsenide

Gallium-Arsenide es un semiconductor de brecha de banda directa III-V que tiene una estructura de cristal de mezcla de zinc. Podemos usarlo para fabricar dispositivos como circuitos integrados de frecuencia de microondas, circuitos integrados de microondas monolíticos, diodos emisores de luz infrarrojos, diodos láser, células solares y ventanas ópticas. Además, este material se utiliza para el crecimiento epitaxial de otros semiconductores III-V como el indio galio-arsenida y el aluminio galio-arenide.

La masa molar de Gallium-Arsenide es 144.645 g/mol. Aparece como cristales grises. Además, tiene un olor similar al ajo cuando se humedece. La densidad de Gallium-Arsenide es 5.32 g/cm3, y su punto de fusión se puede administrar como 1238 grados Celsius. Es insoluble en agua pero es soluble en HCL. Además, es insoluble en etanol, metanol y acetona. Su estructura cristalina se puede describir como una mezcla de zinc donde la geometría de coordinación es tetraédrica. Su forma molecular es lineal.

En su compuesto, Gallium muestra el estado de oxidación +3, y los cristales individuales de Gallium-Arsenide se pueden preparar utilizando los tres procesos industriales siguientes:

  1. Proceso de congelación vertical
  2. Crecimiento de cristales utilizando horizontal horizontal (técnica Bridgman-Stockbarger)
  3. Método de crecimiento de czochralski encapsulado líquido

¿Cuál es la diferencia entre silicio y galio-arsenide??

Silicon y Gallium-Arsenide son dos materiales de semiconductores importantes. Estos materiales tienen electrones como portadores de carga. La diferencia clave entre el silicio y el galio-arsenide es que los electrones se mueven más lento en la estructura de silicio, mientras que los electrones corren a través de la estructura cristalina de Gallium-Arsenide. Además, Gallium-Arsenide es más eficiente que el arsenuro de silicio. El arsenuro de silicio se usa en la producción de semiconductores como un sustituto del uso directo de arsénico, mientras que Gallium-Arsenide se usa en la fabricación de diodos emisores de luz, que se pueden encontrar en comunicaciones ópticas y sistemas de control de control.

La siguiente infografía presenta las diferencias entre el silicio y el galio-arsenide en forma tabular para la comparación de lado a lado.

Resumen -Silicon vs Gallium -Arsenide

El arsenuro de silicio es un material semiconductor que tiene la fórmula química si-as, mientras que Gallium-arsenide es un material semiconductor que tiene gaas de fórmula química. La diferencia clave entre el silicio y el galio-arsenide es que los electrones se mueven más lento en la estructura de silicio, mientras que los electrones corren a través de la estructura cristalina de Gallium-Arsenide.

Referencia:

1. "Silicon Arsenide." Elementos americanos, 13 de junio de 2017.

Imagen de cortesía:

1. "Gallium-Arsenide-Unit-Cell-3D-Balls" de Benjah-BMM27-Trabajo propio (dominio público) a través de Commons Wikimedia