Galliumarsenidifosfidi
Galliumarsenidifosfidi (GaAsP, gallium arsenide phosphide) on galliummetallista, puolimetalli arseenista ja epämetalli fosforista koostuva epäorgaaninen yhdiste. Yhdiste kuuluu sähkön- ja lämmönjohtavuusominaisuuksiensa vuoksi puolijohdeseosten ryhmään ja se muodostuu galliumarsenidista (GaAs) sekä galliumfosfidista (GaP). Galliumarsenidifosfidin rakenteeseen vaikuttaa näiden kahden puolijohdeyhdisteen seossuhde. Seossuhde vaikuttaa myös GaAsP ulkomuotoon, jolloin sen värisävy voi vaihdella GaAs harmaan metallinkiiltoisesta GaP punaiseen sävyyn.
| Galliumarsenidifosfidi | |
|---|---|
| Tunnisteet | |
| CAS-numero | |
| PubChem CID | |
| Ominaisuudet | |
| Molekyylikaava |
Ga2AsP (seossuhde 2:1:1) GaAs0-1P0-1 (seossuhde 1:(0-1):(0-1)) |
| Moolimassa |
245,33 g/mol (Ga2AsP) 175,61 g/mol (GaAsP) |
| Ulkomuoto |
kiinteä aine värisävyt: harmaa metallinkiilto (GaAs) keltainen, oranssi tai punainen (GaP) |
| Sulamispiste | 1 238–1 465 °C (1 511–1 738 K, riippuen GaAs/GaP suhteesta) |
| Tiheys |
5,31 g/cm3 (300 K, GaAs) 4,13 g/cm3 (300 K, GaP) |
| Liukoisuus veteen | veteen liukenematon |
|
|
|
Galliumarsenidifosfidi on ihmiselle ja ympäristölle myrkyllistä. Lisäksi sillä on karsinogeenisiä ominaisuuksia, koska yhdisteen hajotessa muodostuu arseenioksideja, arseenihydridejä sekä alkuainemuotoista arseenia.
Käyttö muokkaa
Galliumarsenidifosfidia käytetään galliumarsenidin (GaAs), galliumantimonidin (GaSb) ja galliumfosfidin (GaP) tavoin puolijohdemateriaalina sähkölaitteissa sekä sen termisiä ja optisia ominaisuuksia soveltavissa mittauslaitteissa. Eräitä tällaisia perinteisiä laitteita ovat diodit, laserit, LED:it sekä transistorit. Nykyään galliumarsenidifosfidia käytetään myös aurinkokennoissa, radiometrissä sekä nanoteknologisten materiaalien kehitystyössä.
Galliumarsenidifosfidin sähkön- ja lämmönjohtokykyä on tutkittu vuosikymmenten ajan altistamalla sitä erilaisille säteilylähteille (röntgensäteily, valoluminesenssi, UV-valo, jne.). Kokeissa sen sähköisiä ominaisuuksia on paranneltu lisäämällä seokseen typpikaasua tai indiumia. Indiumin lisäyksellä on pyritty muodostamaan puolijohdeseosta GaxIn1-xPyAs1-y, jolla olisi samankaltaisia ominaisuuksia (hilarakenne, lämmönjohtavuus, sähkönjohtavuus) kuin indiumfosfidilla.
GaAsP levyjä on käytetty UV-säteilyä absorboivien pintojen päällystämiseen, jotta ehkäistään pintojen epähomogeeninen säteilyn vastaanottaminen. Galliumarsenidifosfidi on kuitenkin herkkä ilmankosteudelle ja ilman sisältämälle happikaasulle, minkä vuoksi GaAsP levyjä käsitellään yleensä hapettumisen estämiseksi kullalla.
Lähteet muokkaa
- Galliumarsenidifosfidin käyttöturvallisuustiedote, Ace Royal Tech Inc., TYNTEK CORPORATION, viitattu 25.12.2014.
- American Elements, viitattu 25.12.2014.
- Adachi, Sadao. (2007). Lattice Thermal Conductivity of Group-IV and III–V Semiconductor Alloys, J. Appl. Phys., 102(6), 063502.
- Degheidy, A. R. et al. (2012). Optoelectronic Properties of GaAs1-xPx Alloys under the Influence of Temperature and Pressure, Superlattices Microstruct., 52(2), s. 336–348.
- Ferhat, M. (2004). Computational Optical Band Gap Bowing of III–V Semiconductors Alloys, Phys. stat. sol. (b), 241(10), R38–R41.
- Haavisto, Anja et al.(2003). MAOL-taulukot. Keuruu: MAOL ry., Otava. s. 156–159.
- Noorma, M. et al. (2005). Characterization of GaAsP Trap Detector for Radiometric Measurements in Ultraviolet Wavelength Region, Rev. sci. instrum., 76(3), 033110.
- Sato, T. & Imai, M. (2002). Characteristics of Nitrogen-Doped GaAsP Light-Emitting Diodes, Jpn. J. Appl. Phys., 41(Part 1, Number 10), s. 5995–5998. Abstrakti.
- Tro, Nivaldo J. (2008). Chemistry: A Molecular Approach. New Jersey: Pearson Education, Prentice Hall. s. 377–381.
- Zheng, X. H. et al. (2003). Structural and Optical Properties of Strain-Compensated GaAsSb/GaAs Quantum Wells with High Sb Composition, Appl. Phys. Lett., 83(20), s. 4149–4151.