Фосфид галлия
 Слитки GaP (нечистые)
| |
 GaP пластина (качество электронного устройства)
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Фосфид галлия
| |
| Другие имена
Фосфид галлия(III)
галланилидинфосфан | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.031.858 |
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| Зазор | |
| Молярная масса | 100.697 g/mol [ 1 ] |
| Появление | бледно-оранжевое твердое вещество |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 4,138 г/см 3 [ 1 ] |
| Температура плавления | 1457 ° C (2655 ° F; 1730 К) [ 1 ] |
| нерастворимый | |
| Запрещенная зона | 2,24 эВ (косвенный, 300 К) [ 2 ] |
| Подвижность электронов | 300 см 2 /(V·s) (300 K) [ 2 ] |
| -13.8 × 10 −6 cgs [ 2 ] | |
| Теплопроводность | 0,752 Вт/(см К) (300 К) [ 1 ] |
Показатель преломления ( n D )
|
2,964 (10 мкм), 3,209 (775 нм), 3,590 (500 нм), 5,05 (354 нм) [ 3 ] |
| Структура | |
| Цинковая обманка | |
| Т 2 д - Ж -4 3м | |
а = 17:44,95 [ 4 ]
| |
| Тетраэдрический | |
| Термохимия | |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−88,0 кДж/моль [ 5 ] |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 110 ° С (230 ° F; 383 К) |
| Родственные соединения | |
Другие анионы
|
Нитрид галлия арсенид галлия Антимонид галлия |
Другие катионы
|
Фосфид алюминия Фосфид индия |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Фосфид галлия ( GaP ), фосфид галлия эВ , представляет собой сложный полупроводниковый материал непрямой запрещенной зоной 2,24 с при комнатной температуре. Нечистый поликристаллический материал имеет вид бледно-оранжевых или сероватых кусочков. Нелегированные монокристаллы имеют оранжевый цвет, но сильнолегированные пластины кажутся темнее из-за поглощения свободных носителей. Он не имеет запаха и нерастворим в воде.
GaP имеет микротвердость 9450 Н/мм. 2 , температура Дебая 446 К (173 ° C) и коэффициент теплового расширения 5,3 × 10. −6 К −1 при комнатной температуре. [ 4 ] Сера , кремний или теллур используются в качестве легирующих добавок для производства полупроводников n-типа . Цинк используется в качестве легирующей примеси в полупроводнике p-типа .
Фосфид галлия находит применение в оптических системах. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] Его статическая диэлектрическая проницаемость составляет 11,1 при комнатной температуре. [ 2 ] Его показатель преломления колеблется от ~ 3,2 до 5,0 в видимом диапазоне, что выше, чем у большинства других полупроводниковых материалов. [ 3 ] В диапазоне прозрачности его индекс выше, чем у почти любого другого прозрачного материала, включая драгоценные камни, такие как алмаз , или неоксидные линзы, такие как сульфид цинка .
Светодиоды
[ редактировать ]Фосфид галлия используется в производстве недорогих красных, оранжевых и зеленых светодиодов (СИД) низкой и средней яркости с 1960-х годов. Он используется отдельно или вместе с арсенид-фосфидом галлия .
Светодиоды на основе чистого GaP излучают зеленый свет с длиной волны 555 нм. GaP, легированный азотом , излучает желто-зеленый (565 нм) свет, GaP, легированный оксидом цинка , излучает красный (700 нм).
Фосфид галлия прозрачен для желтого и красного света, поэтому светодиоды GaAsP-on-GaP более эффективны, чем GaAsP-on -GaAs .
Рост кристаллов
[ редактировать ]При температуре выше ~900 °C фосфид галлия диссоциирует и фосфор выходит в виде газа. При росте кристаллов из расплава с температурой 1500 °C (для пластин светодиодов) этого необходимо предотвращать, удерживая фосфор слоем расплавленного оксида бора при давлении инертного газа 10–100 атмосфер. Этот процесс называется ростом Чохральского в жидкой капсуле (LEC) и является развитием процесса Чохральского, используемого для кремниевых пластин.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Хейнс, с. 4,63
- ^ Jump up to: а б с д Хейнс, с. 12.85
- ^ Jump up to: а б Хейнс, с. 12.156
- ^ Jump up to: а б Хейнс, с. 12.80
- ^ Хейнс, с. 5.20
- ^ Уилсон, Далзиел Дж.; Шнайдер, Катарина; Хёнль, Саймон; Андерсон, Майлз; Баумгартнер, Янник; Чорномаз, Лукас; Киппенберг, Тобиас Дж.; Зайдлер, Пол (январь 2020 г.). «Интегральная нелинейная фотоника фосфида галлия» . Природная фотоника . 14 (1): 57–62. arXiv : 1808.03554 . дои : 10.1038/s41566-019-0537-9 . ISSN 1749-4893 . S2CID 119357160 .
- ^ Камбьяссо, Хавьер; Гринблат, Густаво; Ли, Йи; Ракович, Александра; Кортес, Эмилиано; Майер, Стефан А. (08 февраля 2017 г.). «Преодоление разрыва между диэлектрической нанофотоникой и видимым режимом с помощью антенн из фосфида галлия, работающих без потерь» . Нано-буквы . 17 (2): 1219–1225. Бибкод : 2017NanoL..17.1219C . дои : 10.1021/acs.nanolett.6b05026 . hdl : 10044/1/45460 . ISSN 1530-6984 . ПМИД 28094990 .
- ^ Ривуар, Келли; Линь, Цзилян; Хатами, Фариба; Масселинк, В. Тед; Вучкович, Елена (07 декабря 2009 г.). «Генерация второй гармоники в фотонно-кристаллических нанорезонаторах фосфида галлия со сверхнизкой мощностью непрерывной накачки» . Оптика Экспресс . 17 (25): 22609–22615. arXiv : 0910.4757 . Бибкод : 2009OExpr..1722609R . дои : 10.1364/OE.17.022609 . ISSN 1094-4087 . ПМИД 20052186 . S2CID 15879811 .
Цитируемые источники
[ редактировать ]- Хейнс, Уильям М., изд. (2016). Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . ISBN 9781498754293 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Зазор . refractiveindex.info
- Ioffe NSM data archive