Alumínium arzenid

Az alumínium-arzenid (AlAs) alumínium és arzén bináris szervetlen kémiai vegyülete . Optoelektronikai eszközök ( fénykibocsátó diódák , félvezető lézerek , fotodetektorok ) létrehozására szolgál . Gallium - arzeniddel rendelkező heterostruktúrákban - ultra-nagy sebességű tranzisztorok  gyártásához .

Fizikai tulajdonságok

Általános

Normál körülmények között narancssárga kristályok cinkkeverék (sfalerit ) típusú kristályrácstal , T 2 d - F -4 3m tércsoporttal , rácsállandóval 0,566 nm .

• Lineáris hőtágulási együttható 5 ppm/K.
• mikrokeménység 5 GPa .
• A térfogati tömörítési arány 7,81 dyne/cm −2 .
• Az atomok koncentrációja 4,25 * 10 22 cm -3 [1] .

Félvezetők

Közvetett résű félvezető 2,15 eV sávszélességgel 300 K - en . Az elektronok mozgékonysága ~1200 cm 2 V −1 s −1 és effektív tömegük ~ 0,7 m e [2] .

Kémiai tulajdonságok

Száraz levegőn szobahőmérsékleten stabil. Vízben nem oldódik, de reakcióba lép vele (főleg forró vízzel) vagy vízgőzzel, alumínium-hidroxidot és arzint képezve . A por vízzel érintkezve meggyullad.

Hevesen reagál még gyenge savakkal is , és a megfelelő alumínium- és arzinsót képezi.

Getting

Alumínium- és arzénporok hosszan tartó melegítésével nyert levegő hozzáférés nélkül:

• As + Al = AlAs.

Ennek a vegyületnek a szintézise, ​​különösen a nagyméretű egykristályok esetében, nehéz az alumínium nagyon magas olvadáspontja és agresszivitása miatt ezen a hőmérsékleten. Beszámoltak arról, hogy egyes kutatóknak sikerült AlAs egykristályokat növeszteni olvadékból, a legjobb, lyukas típusú vezetőképességű kristályok hordozókoncentrációja ~ 1019 cm – 3 [3] .

Alkalmazás

Ígéretes félvezető anyag az optoelektronikában, például félvezető lézerek létrehozására stb. (lásd fent). Az AlA-k hátránya a többi III-V típusú félvezető anyaggal ( GaAs , GaP ) szemben a nagyméretű egykristályok termesztésének nehézsége és az erre épülő eszközök tulajdonságainak instabilitása, amely a vegyületnek a levegő nedvességével való kölcsönhatása miatt következik be.

Az AlAs és a GaAs rácsállandói közel egyenlőek, ami hozzájárul az alacsony diszlokációjú egykristály AlAs filmek GaAs-on történő növekedéséhez, ami lehetővé teszi heterojunkciók és szuperrácsok [4] létrehozását kivételesen nagy töltési mobilitás mellett, amit a mikrohullámú készülékek, például nagy elektronmobilitású tranzisztorokban [5] és más, kvantumkút effektust használó eszközökben .

Toxicitás, veszélyek és óvintézkedések

Lenyelve erősen mérgező, mivel reakcióba lép a gyomornedvekkel, és rendkívül mérgező arzint képez . Nem éghető Tárolja lezárt tartályokban, hogy elkerülje a levegő nedvességével való érintkezést.

Jegyzetek

1. ↑ Berger, L. I. Semiconductor Materials  . - CRC Press , 1996. - P. 125. - ISBN 978-0-8493-8912-2 .
2. ↑ Al x Ga 1-x As . Ioff adatbázis . Szentpétervár: FTI im. A.F. Ioffe, R.A.N. Az eredetiből archiválva : 2012. október 30. (határozatlan)
3. ↑ Willardson, R. és Goering, H. (szerk.), Compound Semiconductors, 1, 184 (Reinhold Pub. Corp., New York, 1962).
4. ↑ Guo, L. A hidrogénezett alumínium-arzenid klaszterek szerkezeti, energetikai és elektronikus tulajdonságai. Journal of Nanopartticle Research. Vol. 13 5. szám p. 2029-2039. 2011.
5. ↑ S. Adachi, GaAs és kapcsolódó anyagok: Tömeges félvezető és szuperrács tulajdonságok. (World Scientific, Szingapúr, 1994)

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)