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砷化鎵的異質結構
因為砷化鎵和砷化鋁（AlAs）的晶格常數幾乎一樣，可以利用分子束磊晶（molecular
beam epitaxy, MBE）或有機金屬氣相磊晶 （metal-organic vapour phase epitaxy，
MOVPE，也稱做有機金屬化學氣相沉積法），在砷化鎵上輕易地形成異質的結構，生長出
砷化鋁或砷化鋁鎵（AlxGa1-xAs）合金；且因為生長出的合金層應力小，所以幾乎可以任
意調整生長厚度。
砷化鎵的另一個重要應用是高效率的太陽電池。1970年時，Zhores Alferov和他的團隊在
蘇聯做出第一個砷化鎵異質結構的太陽電池[4][5][6]。用砷化鎵、Ge和InGaP三種材料做
成的三接面太陽電池有32%以上的效率，且可以操作在2,000 suns下的劇烈強光。這種太
陽電池曾運用在美國NASA探測火星表面的機器人精神號漫遊者（Spirit Rover）和機會號
漫遊者（Opportunity Rover），且許多太空載具的太陽電池板陣列都是出於砷化鎵。
利用布里奇曼-史托巴格法（Bridgman–Stockbarger technique）可以製造出砷化鎵的單
晶，因為砷化鎵的力學特性，所以柴可拉斯基法（Czochralski process）很難運用在砷
化鎵材料的製作。
砷化鎵的優點：
電子物理特性
砷化鎵擁有一些比矽還要好的電子特性，如較高的飽和電子速率及電子移動率，使得砷化
鎵可以應用於高於250 GHz的場合。如果等效的砷化鎵和Si元件同時都操作在高頻時，砷
化鎵會擁有較少的雜訊。也因為砷化鎵有較高的崩潰電壓，所以砷化鎵比同樣的Si元件更
適合操作在高功率的場合。因為這些特性，砷化鎵電路可以運用在行動電話、衛星通訊、
微波點對點連線、雷達系統等地方。砷化鎵曾用來做成Gunn diode（中文翻做「甘恩二極
體」或「微波二極體」，中國大陸地區叫做「耿氏二極體」）以發射微波。現今以矽為基
材而製成的RFCMOS雖可達到高操作頻率及高整合度，但其先天物理上缺點如崩潰電壓較低
、基板於高頻環境易損耗、訊號隔離度不佳、低輸出功率密度等，使其在功率放大器及射
頻開關應用上始終難以跟砷化鎵匹敵[2]。
能隙
砷化鎵的另一個優點是直接能隙的材料，所以可以應用在發光裝置上。而矽是間接能隙的
材料，發出的光非常微弱。最近的技術已可用矽做成LED和運用在雷射領域，可是發光效
率仍不甚理想。
切換速度
因為砷化鎵的切換速度快，所以被認為是半導體的理想材料。1980年代時，大眾普遍認為
微電子市場的主力材料將從矽換成砷化鎵，首先試著嘗試切換材料的有超級電腦之供應商
克雷公司、Convex電腦公司及Alliant電腦系統公司，這些公司都試著要搶下CMOS微處理
器技術的領導地位。Cray公司最後終於在1990年代早期建造了一台砷化鎵為基礎的機器，
叫Cray-3。但這項成就還沒有被充分地運用，公司就在1995年破產了，於1996年被視算科
技收購；經種種難關，在2000年後原名復活。
抗天然輻射
砷化鎵比矽更不會受到自然輻射的干擾，不易產生錯誤訊號[3]。
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