دانلود مقالات ISI درباره گالیم آرسنید + ترجمه فارسی

گالیم آرسنید یک ترکیب از عناصر گالیم و آرسنیکا است. این ماده که نخستین بار در اواخر دهه‌ی 1920 میلادی به دست آمد ترکیبی از عنصرهای گروه‌های 3 و 5 جدول تناوبی عناصر است. با استفاده از گالیوم آرسناید، بسیاری از اسباب‌ها و قطعات الکترونیکی قادرند در بدترین و سخت‌ترین شرایط، به خوبی کار کنند. مقاومت آن در برابر تابش و کارایی خوب آن در دماهای زیاد، استفاده از آن را در بسیاری از کاربردهای فن‌آوری امروزه که در آنها عامل جا یا فضا نقشی اساسی بازی می‌کند، امکان‌ پذیر ساخته است. تحرک بسیار زیاد الکترون‌ها در این ماده، طراحی و ساخت اَبَرکامپیوترهای سریع‌تر و کارآمدتر را ممکن ساخته است. گالیوم آرسناید در ساختاری مشابه با شبکه‌ی بلوری اسفالریت (سولفید روی-آهن طبیعی) متبلور می‌شود که در آن هر اتم (اعم از گالیوم یا آرسنیک) در یک شبکه‌ی چهار وجهی توسط چهار تا از نزدیک‌ترین همسایه‌هایش در شبکه‌های مشابه دیگر احاطه شده است و با آنها پیوند شیمیایی دارد. این ساختار به ساختار شبکه‌ی بلوری الماس بسیار شبیه است، اما در الماس فقط یک نوع اتم (کربن) وجود دارد در حالی که در این ماده هر موضع اتمی به تناوب توسط یکی از اتم‌های آرسنیک یا گالیوم اشغال می‌شود. پیوندهای شیمیایی مانع فروریختن این شبکه‌ی بلوری می‌شوند. علت موفقیت گالیوم آرسناید به عنوان نیمه رسانای پرسرعت، همانا تحرک الکترونیِ زیاد آن، از 107×4/1 تا 107×5 سانتیمتر در ثانیه، در مقایسه با سیلیسیوم است که تحرک الکترونی آن تقریباً 106×6 سانتیمتر در ثانیه است. این سرعت زیاد الکترونی به سبب جرم مؤثر الکترون قابل دست‌یابی است که مقدار آن در گالیوم آرسناید هفت درصد مقدار آن در سیلیسیوم است. گالیوم آرسناید در برابر تابش‌های الکترومغناطیسی و رادیاکتیو نیز مقاوم است، و به همین سبب ماده‌ی مهمی در کاربردهای نظامی و فضایی است. با وارد کردن اتم‌های خارجی از گروه‌های مختلفِ جدول تناوبیِ عناصر در یک ماده‌ی نیمه رسانا، می‌توان قطعاتی مثل دیودهای یک‌سوکننده و ترانزیستور را ساخت. در گالیوم آرسناید، تحریک کننده‌های گوناگونی را می‌توان اضافه کرد که انتخاب نوع آنها به محصول نهایی مورد نظر بستگی دارد. در همه‌ی ترکیب‌های تشکیل شده از گروه 3 و گروه 5 جدول تناوبی، متداول‌ترین پذیرنده‌ها در گروه 2، روی و کادمیوم هستند. هر دو این اتم‌ها جای‌گزین اتم سه ظرفیتی گالیوم می‌شوند و پیوند چهار وجهی ناقصی به جای می‌گذارند. هر دو اتم در نقطه‌ی ذوب، قابلیت انحلال زیادی دارند به طوری که حل شوندگی کادمیوم تقریباً 1019 و حل شوندگی روی تقریباً 1020 اتم در سانتیمتر مکعب است. اگرچه بازار گالیوم آرسناید تاکنون بیشتر در کنترل صنایع نظامی بوده است اما اخیراً رقبایی جدی در ارتباطات و مخابرات و پردازش الکترونیکی داده‌ها یافت شده‌اند. یکی دیگر از عوامل محدود کننده‌ی بازار قطعات ساخته شده از گالیوم آرسناید، مثلاً در مدارهای مجتمع یا IC، کم بودن تعداد افراد باتجربه در این زمینه است.