砷化铟基片（InAs）是一种由铟和砷构成的 Ⅲ-Ⅴ 族化合物半导体材料，以下是关于它的详细介绍：
- 材料特性
- 物理性质：常温下呈银灰色固体，具有闪锌矿型的晶体结构，晶格常数为 0.6058nm，密度为 5.66g/cm³（固态）、5.90g/cm³（熔点时液态），熔点为 942°C1。
- 电学性质：InAs 是直接带隙材料，在室温下的带隙为 0.35eV，能带结构为直接跃迁，禁带宽度（300K）0.45eV。其电子迁移率高，非掺 InAs 单晶的室温电子迁移率可达 3.3×10³cm²/(V・s)，空穴迁移率为 460cm²/(V・s)1。
- 光学性质：对红外光有较好的吸收和发射特性，其发射波长为 3.34μm，可用于制造红外探测器、激光器等光电器件1。
- 制备方法1
- 水平布里奇曼法（HB）：将铟和砷按一定比例放入石英舟中，置于水平布里奇曼炉内，在高温下使原料熔化，然后通过缓慢移动石英舟，使熔体在特定温度梯度下定向凝固，从而生长出 InAs 单晶。该方法设备简单，可生长出较大尺寸的单晶，但晶体的纯度和均匀性相对较低。
- 液封直拉法（LEC）：以铟、砷为原料，将原料放入坩埚中，用液封剂覆盖，在高温下使原料熔化，然后通过籽晶旋转和提拉，在熔体中生长出 InAs 单晶。该方法可以有效地控制晶体的生长方向和杂质含量，生长出的单晶质量较高，直径可达 φ50mm。
- 应用领域
- 红外探测器：InAs 基片对 1-3.8μm 波长范围的红外光有良好的响应，可用于制造光伏光电二极管型红外探测器，广泛应用于军事、安防、遥感、热成像等领域1。
- 激光器：在 InAs 衬底上能生长晶格匹配的 In-GaAsSb、InAsPSb 和 InAsSb 多元外延材料，可制造 2-4μm 波段的光纤通信用的激光器，用于光通信领域1。
- 太赫兹辐射源：由于 InAs 具有高电子迁移率和窄能隙的特点，可被用于制造太赫兹辐射源，在太赫兹成像、通信、安检等领域有重要应用1。
- 超导电子学：InAsOI（绝缘体上的砷化铟）平台可用于构建含混合约瑟夫森结的超导电路，在快速、超低功耗固态量子电子学设计以及探索新物理现象方面发挥着关键作用。
- 市场情况
- 需求增长：随着红外成像技术、光通信技术、太赫兹技术等的不断发展，对砷化铟基片的需求逐渐增加。特别是在军事、安防、消费电子等领域，对高性能红外探测器和激光器的需求推动了砷化铟基片市场的增长。
- 竞争格局：全球砷化铟基片市场主要由少数几家大型半导体材料制造商主导，如美国的 AXT 公司、日本的住友化学等。这些企业在技术研发、生产规模和市场份额方面具有较大优势。
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