- Арсенид алюминия-галлия
-
Арсенид алюминия-галлия
__Ga или Al __AsОбщие Систематическое наименование Арсенид алюминия-галлия Химическая формула AlxGa1-xAs Физические свойства Состояние (ст. усл.) тёмносерые кристаллы
с красноватым отливомМолярная масса переменная, зависит от параметра х,
101,9 - 144,64 (GaAs)
г/мольПлотность переменная, зависит от х,
3,81 - 5,32 (GaAs) г/см³Термические свойства Температура плавления переменная, зависит от х,
1740 - 1238 (GaAs) °CСтруктура Координационная геометрия тетраэдральная Кристаллическая структура кубическая,
типа цинковой обманкиБезопасность Токсичность при взаимодействии
с водой выделяет арсинАрсенид алюминия-галлия (иные названия: алюминия галлия арсенид, алюминия-галлия арсенид) — тройное соединение мышьяка с трехвалентными алюминием и галлием, переменного состава, состав выражается химической формулой AlxGa1-xAs). Здесь параметр x принимает значения от 0 до 1 и показывает относительное количество атомов алюминия и галлия в соединении. При x=0 формула отвечает арсениду галлия (GaAs), при x=1 — арсениду алюминия (AlAs). Является широкозонным полупроводником, причём ширина запрещенной зоны при 300 К плавно изменяется в зависимости от х от 1,42 эВ у GaAs до 2,16 эВ у AlAs. В диапазоне х от 0 до 0,4 является прямозонным полупроводником. Постоянная решётки этого соединения практически не зависит от параметра х, и, соответственно, совпадает с таковой у GaAs.
В литературе параметр х, где не возникнет двусмысленности, обычно опускается, и формула AlGaAs подразумевает именно это соединение указанного переменного состава.
Содержание
Кристаллическая структура
Сингония кристалла — кубическая, типа цинковой обманки (сфалерита) с постоянной решётки около 0,565 нм и слабо зависит от параметра х.
Получение
Тонкие плёнки соединения обычно выращивают на подложках методом газофазной эпитаксии из разряжённой смеси газов, например, триметилгаллия, триметилалюминия и арсина, причём параметр х при таком процессе можно регулировать, изменяя концентрации триметилгаллия и триметилалюминия в газе (для упрощения коэффициентов показаны получения соединений с равными количествами атомов Al и Ga):
- Ga(CH3)3 + Al(CH3)3 + 2 AsH3 → AlGaAs2 + 6 CH4.
Также AlGaAs получают методом молекулярно-пучковой эпитаксии:
- 2 Ga + 2 Al + As4 → 2 AlGaAs2.
Применение
AlGaAs применяют в промежуточных слоях порлупроводниковых гетероструктур и служит для вытеснения электронов в слой чистого арсенида галлия. Пример подобных полупроводниковых приборов — фотодатчики, использующие эффект квантовой ямы.
Также AlGaAs может быть использован для создания полупроводниковых лазеров ближнего ИК-диапазона с длиной волны излучения 1,064 мкм.
Токсичность и вредность
С этой точки зрения AlGaAs недостаточно изучен. Известно, что пыль соединения вызывает раздражение кожи, глаз и лёгких. Аспекты охраны труда и производственной гигиены в процессе газовой эпитаксии, при которой используются такие соединения, как триметилгаллий и арсин, изложены в обзоре[1].
См. также
- Арсенид галлия-индия
- Фосфид галлия-индия
- Арсенид галлия
- Арсенид индия
Примечания
- ↑ Shenai-Khatkhate, D. V.; Goyette, R. J.; DiCarlo, R. L. Jr.; Dripps, G. (2004). «Environment, Health and Safety Issues for Sources Used in MOVPE Growth of Compound Semiconductors». Journal of Crystal Growth 272 (1–4): 816–821. DOI:10.1016/j.jcrysgro.2004.09.007.
Литература
- Sadao Adachi: Properties of aluminium gallium arsenide. IET, 1993, ISBN 0852965583 (Сведения о книге)
Ссылки
- AlxGa1-xAs. Ioffe Database. Sankt-Peterburg: FTI im. A. F. Ioffe, RAN. Архивировано из первоисточника 31 октября 2012.
Категории:- Арсениды
- Соединения галлия
- Соединения алюминия
- Соединения мышьяка
- Полупроводники
Wikimedia Foundation. 2010.