砷化镓 是怎么合成的？

砷化镓材料的制备　
与硅相仿，砷化镓材料也可分为体单晶和外延材料两类。体单晶可以用作外延的衬底材料，也可以采用离子注入掺杂工艺直接制造集成电路（采用高质量、大截面、半绝缘砷化镓单晶）。重点是液封直拉法（即液封乔赫拉斯基法，简称LEC法）,但水平舟生长法（即水平布里其曼法）因制出的单晶质量和均匀性较好，仍然受到一定的重视。液封直拉法的一个新发展是在高压单晶炉内用热解氮化硼(PBN)坩埚和干燥的氧化硼液封剂直接合成和拉制不掺杂、半绝缘砷化镓单晶。另外，常压下用石英坩埚和含水氧化硼为液封剂的方法也已试验成功。不论水平舟生长法或是液封直拉法，晶体的直径均可达到100～150毫米而与硅单晶相仿。
砷化镓的外延生长按工艺可分为气相和液相外延，所得外延层在纯度和晶体完整性方面均优于体单晶材料。通用的气相外延工艺为Ga/AsCl3/H2法,这种方法的变通工艺有Ga/HCl/AsH3/H2和Ga/AsCl3/N2法。为了改进Ga/AsCl3/H2体系气相外延层的质量，还研究出低温和低温低压下的外延生长工艺。液相外延工艺是用 Ga/GaAs熔池覆盖衬底表面,然后通过降温以生长外延层,也可采用温度梯度生长法或施加直流电的电外延法。在器件(特别是微波器件)的制造方面,汽相外延的应用比液相外延广泛。液相外延可用来制造异质结(如GaAs/AlxGa1-xAs)，因此它是制造砷化镓双异质结激光器和太阳电池等的重要手段。
砷化镓外延技术还有分子束外延和金属有机化合物汽相沉积外延。分子束外延是在超高真空条件下，使一个或多个热分子束与晶体表面相作用而生长出外延层的方法。对入射分子或原子束流施加严格的控制，可以生长出超晶格结构，例如由交替的GaAs和AlxGaAs薄层（厚度仅10埃）所组成的结构。金属有机化合物汽相沉积外延是用三甲基镓或三乙基镓与砷烷相作用而生长外延层。用这种方法也能适当地控制外延层的浓度、厚度和结构。与分子束外延相比，金属有机化合物汽相沉积外延设备和工艺均较简单，但分子束外延层的质量较高。
材料中的深能级缺陷　砷化镓中的杂质和缺陷（特别是深能级缺陷）对器件性能影响很大。作为化合物半导体，砷化镓中的深能级缺陷问题远比硅、锗复杂。例如，半绝缘砷化镓中最重要的深电子陷阱ELZ和在液相外延砷化镓中发现的A、B空穴陷阱的本性和行为都有待于研究。
应用　砷化镓器件主要包括光电器件和微波器件两大类。砷化镓以及其他Ⅲ-Ⅴ族化合物具有直接跃迁的能带结构，在光电应用方面处于有利的地位。常用的光电器件有:AlxGaAs/GaAs和InGaxPAsy/InP两种结构的双异质结激光器，红外和可见光发光管，砷化镓太阳电池。在微波器件方面，砷化镓的高迁移率和低有效质量使器件得以在更高频率下工作。另外，基于电子转移效应，已研制出耿氏管一类器件。70年代初，由于高质量砷化镓外延材料和精细光刻工艺的突破，砷化镓肖特基势垒场效应晶体管(MESFET)取得了显著的进展，频率、增益和噪声等参数均优于硅场效应晶体管。超晶格结构的出现为高电子迁移率晶体管(HEMT)的研制成功创造了条件。
砷化镓材料的研究课题有：低位错、大直径、非掺杂、半绝缘砷化镓单晶的制备；深能级缺陷的阐明与控制；低界面态密度氧化物层的获得等。

砷化镓太阳能电池上市公司有乾照光电、向日葵、东方日升等。
俄专家研制出可连续使用12年免充电电池（砷化镓太阳能电池），电池密封结构内含有氚元素，内置的砷化镓三维传感器能将氚β粒子衰变释放的能量转化为电能，传感器表面有数量众多的小孔，增加了传感器的感应面积，大幅提高了电池的功效。
这种电池的输出功率虽然远小于普通电池，但它能够连续工作12年(氚的半衰期)不需要充电，可适用于医疗、军工和航天领域中要求低电流、长期供电的设备上，如心脏起搏器等装置。

问天实验舱这对大翅膀非常硬核，背后有很多先进黑科技。

问天实验舱这对所谓“大翅膀”实际上是太阳能板，问天实验舱没有发射之前这对太阳能板是呈折叠状态悬挂在问天实验舱两侧，到了太空后太阳能板展开后非常巨大，确实如同一对大翅膀。具体来说这背后有3个黑科技：首先是定向装置，其次是砷化镓太阳能薄膜，最后是强劲蓄电池。笔者以下将会详细讲解这三点：

第一、问天实验舱最厉害黑科技就是定向装置：我们都知道，空间站并不是固定在某个点，而是环绕地球做轨道运行，这样伴随着空间站位移，问天实验舱太阳能板就不会始终正面朝向太阳。但是我国就自主研发了定性装置，可以让太阳能板正面始终朝向太阳，我国空间站是全世界唯一拥有定向装置之空间站。创造这个定向装置一共需要攻克了两个难题，首先是智能感光系统，其次是大型动力传导系统。这个两个科技都属于最先进航空科技，所以定向装置是当之无愧黑科技。

第二、问天实验舱还有砷化镓太阳能薄膜黑科技：众所周知，太空环境非常恶劣，温度极高极低来回变换，空间里到处是致死射线。普通太阳能板可以说活不过三秒。但是我国自主研发了新型太阳能薄膜，里面加入了砷化镓，这不但极大增加了太阳能薄膜韧性和强度，还丝毫不减光能转化效率，是当之无愧黑科技。

第三、问天实验舱强劲蓄电池也是黑科技之一：问天实验舱最主要功能之一就是给空间站提供电力，所以问天实验舱内部必然存在一个巨大储电设施。问天实验舱内部搭载了巨型强劲蓄电池和电能机组，占据了几层楼空间。如此庞大发电机组可谓是罕见，这也是黑科技之一。

硅和砷化镓材料的吸收边的差异是禁带宽度。查询网站资料后显示，砷化镓材料禁带宽度比硅要宽，是直接跃迁，光电转换效率较高，硅电池的理论效率仅为百分之23，而单节的砷化镓电池理论效率为百分之27，而多节砷化镓材料的电池理论效率更是高达百分之50。

①光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。 ②光—电转换。其基本原理是利用光生伏打效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池
通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。
太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。
太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。

一小指甲块大小的砷化镓光伏电池输出70瓦的功率。根据相资料查询研究人员采用了一个超大的凸镜聚集阳光，使得一个面积1平方厘米大小的砷化镓光伏电池可提供70瓦的能量，指甲盖大小就差不多1平方厘米大小，因此一小指甲块大小的砷化镓光伏电池输出70瓦功率。

A．元素周期表中，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则As＞P，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，则Ga＞As，故A正确；
B．Tl位于周期表第六周期ⅢA族，具有较强的金属性，故B错误；
C．非金属性：S＞P＞As，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的酸性越强，故C正确；
D．非金属性N＞P＞As，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故D正确．
选B．

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