Alumiiniarsenidi

Alumiiniarsenidi (AlAs) on alumiinin ja arseenin binaarinen epäorgaaninen kemiallinen yhdiste . Sitä käytetään optoelektronisten laitteiden ( valodiodit , puolijohdelaserit , valodetektorit ) luomiseen. Heterorakenteissa galliumarsenidilla - ultranopeiden transistorien  valmistukseen .

Fysikaaliset ominaisuudet

Yleistä

Normaaleissa olosuhteissa oransseja kiteitä sinkkiseos ( sfaleriitti ) tyyppisellä kidehilalla , avaruusryhmä T 2 d - F -4 3m , hilavakio 0,566 nm .

• Lineaarinen lämpölaajenemiskerroin 5 ppm/K.
• mikrokovuus 5 GPa .
• Tilavuuspuristussuhde 7,81 dyne/cm −2 .
• Atomien pitoisuus on 4,25 * 10 22 cm -3 [1] .

Puolijohteet

Epäsuoravälinen puolijohde , jonka kaistaväli on 2,15 eV 300 K : n lämpötilassa . Elektronien liikkuvuus ~1200 cm 2 V −1 s −1 ja niiden tehollinen massa ~ 0,7 m e [2] .

Kemialliset ominaisuudet

Stabiili kuivassa ilmassa huoneenlämmössä. Se on veteen liukenematon, mutta reagoi sen kanssa (etenkin nopeasti kuuman veden kanssa) tai vesihöyryn kanssa muodostaen alumiinihydroksidia ja arsiinia . Pöly syttyy joutuessaan kosketuksiin veden kanssa.

Reagoi kiivaasti jopa heikkojen happojen kanssa muodostaen vastaavan alumiinin ja arsiinin suolan.

Haetaan

Saatu alumiini- ja arseenijauheiden pitkäaikaisella lämmityksellä ilman pääsyä ilmaan:

• As + Al = AlAs.

Tämän yhdisteen, erityisesti suurten yksittäiskiteiden, synteesi on vaikeaa johtuen alumiinin erittäin korkeasta sulamispisteestä ja aggressiivisuudesta tässä lämpötilassa. On raportoitu, että jotkut tutkijat onnistuivat kasvattamaan AlAs-yksikiteitä sulatuksesta; parhaiden tällaisten kiteiden, joiden johtavuus on reikätyyppinen, kantajapitoisuus oli ~ 1019 cm – 3 [3] .

Sovellus

Lupaava puolijohdemateriaali käytettäväksi optoelektroniikassa, esimerkiksi puolijohdelaserien jne. luomiseen (katso edellä). AlA:n haittana muihin tyypin III-V puolijohdemateriaaleihin ( GaAs , GaP ) verrattuna on suurten yksittäiskiteiden kasvattamisen vaikeus ja siihen perustuvien laitteiden ominaisuuksien epävakaus, joka johtuu tämän yhdisteen vuorovaikutuksesta ilman kosteuden kanssa.

AlAs:n ja GaAs:n hilavakiot ovat lähes yhtä suuret, mikä myötävaikuttaa GaAs:n pinnalle vähäsijoittuvien yksikiteisten AlAs-kalvojen kasvuun, mikä mahdollistaa heteroliittymien ja superhilojen luomisen [4] , joilla on poikkeuksellisen korkea varausliikkuvuus , jota käytetään mm. mikroaaltolaitteet, esimerkiksi transistoreissa, joissa elektronien liikkuvuus on suuri [5] ja muissa laitteissa, jotka käyttävät kvanttikuivoefektejä .

Myrkyllisyys, vaarat ja varotoimet

Erittäin myrkyllinen nieltynä, koska se reagoi mahanesteen kanssa muodostaen erittäin myrkyllistä arsiinia . Palamaton Säilytä suljetuissa säiliöissä välttääksesi kosketuksen ilmankosteuden kanssa.

Muistiinpanot

1. ↑ Berger, L.I. Semiconductor Materials  . - CRC Press , 1996. - S. 125. - ISBN 978-0-8493-8912-2 .
2. ↑ Al x Ga 1-x As . Ioff-tietokanta . Pietari: FTI im. A.F. Ioff, R.A.N. Arkistoitu alkuperäisestä 30. lokakuuta 2012. (määrätön)
3. ↑ Willardson, R. ja Goering, H. (toim.), Compound Semiconductors, 1, 184 (Reinhold Pub. Corp., New York, 1962).
4. ↑ Guo, L. Hydrogenoitujen alumiiniarsenidiklusterien rakenteelliset, energeettiset ja elektroniset ominaisuudet. Journal of Nanoparticle Research. Voi. 13 Numero 5 s. 2029-2039. 2011.
5. ↑ S. Adachi, GaAs ja vastaavat materiaalit: Puolijohde- ja superhilaominaisuudet. (World Scientific, Singapore, 1994)

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Britannica (verkossa)