زرنيخيد الگاليوم

(تم التحويل من Gallium arsenide)

زرنيخيد الگاليوم أو أرسنيد الگاليوم أو Gallium arsenide ‏(GaAs وتُنطق: "گاليوم أرسنايد") هو مركب من العنصرين گاليوم وزرنيخ. وهو شبه موصل III/V، and is used in the manufacture of devices such as microwave frequency integrated circuits, monolithic microwave integrated circuits, infrared light-emitting diodes, laser diodes, solar cells والنوافذ الضوئية.

زرنيخيد الگاليوم
Samples of gallium arsenide
Gallium Arsenide (GaAs) 2" wafer.jpg
GaAs wafer of (100) orientation
الأسماء
اسم أيوپاك المفضل
Gallium arsenide
Identifiers
رقم CAS
3D model (JSmol)
ChemSpider
رقم EC
  • 215-114-8
عناوين مواضيع طبية MeSH {{{value}}}
رقم RTECS
  • LW8800000
UNII
UN number 1557
InChI InChI={{{value}}}
SMILES
الخصائص
الصيغة الجزيئية GaAs
كتلة مولية 144.645 g/mol[1]
المظهر Gray crystals[1]
الرائحة garlic-like when moistened
الكثافة 5.3176 g/cm3[1]
نقطة الانصهار
قابلية الذوبان في الماء insoluble
قابلية الذوبان soluble in HCl
insoluble in ethanol, methanol, acetone
الفجوة الحزمية 1.441 eV (at 300 K)[2]
حركية الإلكترون 9000 cm2/(V·s) (at 300 K)[2]
القابلية المغناطيسية -16.2×10-6 cgs[4]
التوصيل الحراري 0.56 W/(cm·K) (at 300 K)[3]
معامل الانكسار (nD) 3.3[4]
البنية
البنية البلورية Zinc blende
الزمرة الفراغية T2d-F-43m
ثابت العقد a = 565.315 pm
هندسة
إحداثية
Tetrahedral
الشكل الجزيئي Linear
المخاطر
صفحة بيانات السلامة External MSDS
ن.م.ع. مخطط تصويري رمز الخطر على الصحة في النظام المنسق عالمياً لتصنيف وعنونة الكيماويات (GHS)
ن.م.ع. كلمة الاشارة DANGER
H350, H360F, H372
P261, P273, P301+P310, P311, P501
NFPA 704 (معيـَّن النار)
Flammability code 0: لن يشتعل. مثل الماءHealth code 3: التعرض لفترة قصيرة قد يتسبب في جروح خطيرة مؤقتة أو باقية. مثل غاز الكلورReactivity code 0: مستقر في العادة، حتى تحت ظروف التعرض للنار، ولا يتفاعل مع الماء. مثل النيتروجين السائلSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
3
0
مركبات ذا علاقة
Gallium nitride
Gallium phosphide
Gallium antimonide
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
X mark.svgN verify (what is YesYX mark.svgN ?)
مراجع الجدول

GaAs is often used as a substrate material for the epitaxial growth of other III-V semiconductors including: InGaAs and GaInNAs.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الاعداد والكيمياء

في المركب، يكون للگاليوم +3 حالات أكسدة. ويمكن اعداد بلورات مفردة من زرنيخيد الگاليوم بعمليتين صناعيتين:[5]

  • Crystal growth using a horizontal zone furnace in the Bridgman-Stockbarger technique, in which gallium and arsenic vapors react, and free molecules deposit on a seed crystal at the cooler end of the furnace.
  • Liquid encapsulated Czochralski (LEC) growth is used for producing high-purity single crystals that can exhibit semi-insulating characteristics (see below).

Alternative methods for producing films of GaAs include:[5][6]

2 Ga + 2 AsCl 3 → 2 GaAs + 3 Cl 2
Ga(CH 3) 3 + AsH 3 → GaAs + 3 CH 4
4 Ga + As 4 → 4 GaAs

or

2 Ga + As 2 → 2 GaAs

Oxidation of GaAs occurs in air and degrades performance of the semiconductor. The surface can be passivated by depositing a cubic gallium(II) sulfide layer using a tert-butyl gallium sulfide compound such as (t BuGaS) 7.[7]


مقارنة مع السليكون

مزايا أرسنيد الگاليوم

مزايا السليكون

 
خلايا ضوئية عالية الكفاءة، ذات وصلة ثلاثية تغطي الساتل MidSTAR-1.

استخدامات أخرى

الخلايا الشمسية والكواشف

Another important application of GaAs is for high efficiency solar cells. Gallium arsenide (GaAs) is also known as single-crystalline thin film and are high-cost high-efficiency solar cells.

In 1970, the first GaAs heterostructure solar cells were created by the team led by Zhores Alferov in the USSR.[8][9][10] In the early 1980s, the efficiency of the best GaAs solar cells surpassed that of silicon solar cells, and in the 1990s GaAs solar cells took over from silicon as the cell type most commonly used for Photovoltaic arrays for satellite applications. Later, dual- and triple-junction solar cells based on GaAs with germanium and indium gallium phosphide layers were developed as the basis of a triple-junction solar cell, which held a record efficiency of over 32% and can operate also with light as concentrated as 2,000 suns. This kind of solar cell powers the rovers Spirit and Opportunity, which are exploring Mars' surface. Also many solar cars utilize GaAs in solar arrays.

الأجهزة الباعثة للضوء

 
Band structure of GaAs. The direct gap of GaAs results in efficient emission of infrared light at 1.424 eV (~870 nm).

GaAs has been used to produce (near-infrared) laser diodes since 1962.[11]


انظر أيضاً

الهامش

  1. ^ أ ب ت Haynes, p. 4.64
  2. ^ أ ب Haynes, p. 12.90
  3. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة crc2
  4. ^ أ ب Haynes, p. 12.86
  5. ^ أ ب Moss, S. J. and Ledwith, A. (1987). The Chemistry of the Semiconductor Industry. Springer. ISBN 0-216-92005-1.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  6. ^ Smart, Lesley and Moore, Elaine A. (2005). Solid State Chemistry: An Introduction. CRC Press. ISBN 0-7487-7516-1.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ "Chemical vapor deposition from single organometallic precursors" A. R. Barron, M. B. Power, A. N. MacInnes, A. F.Hepp, P. P. Jenkins U.S. Patent 5٬300٬320  (1994)
  8. ^ Alferov, Zh. I., V. M. Andreev, M. B. Kagan, I. I. Protasov and V. G. Trofim, 1970, ‘‘Solar-energy converters based on p-n AlxGa1-xAs-GaAs heterojunctions,’’ Fiz. Tekh. Poluprovodn. 4, 2378 (Sov. Phys. Semicond. 4, 2047 (1971))
  9. ^ Nanotechnology in energy applications. im.isu.edu.tw. 16 November 2005 (in Chinese) p. 24
  10. ^ Nobel Lecture by Zhores Alferov at nobelprize.org, p. 6
  11. ^ Hall, Robert N. (1962). "Coherent Light Emission From GaAs Junctions". Physical Review Letters. 9 (9): 366–369. Bibcode:1962PhRvL...9..366H. doi:10.1103/PhysRevLett.9.366. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)

وصلات خارجية

الكلمات الدالة: