Фосфид галлия
 Слитки GaP (нечистые) | |
 Пластина GaP (качество электронных устройств) | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Фосфид галлия | |
| Другие имена Галлий(III) фосфид галланилидинфосфан | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.031.858 |
CID PubChem |
|
| Номер RTECS |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Зазор | |
| Молярная масса | 100,697 г/моль [1] |
| Появление | бледно-оранжевый твердый |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 4,138 г/см 3 [1] |
| Температура плавления | 1457 °C (2655 °F; 1730 K) [1] |
| нерастворимый | |
| Ширина запрещенной зоны | 2,24 эВ (косвенно, 300 К) [2] |
| Подвижность электронов | 300 см 2 /(В·с) (300 К) [2] |
| -13,8 × 10−6 сгс [2] | |
| Теплопроводность | 0,752 Вт/(см·К) (300 К) [1] |
Показатель преломления ( nD ) | 2,964 (10 мкм), 3,209 (775 нм), 3,590 (500 нм), 5,05 (354 нм) [3] |
| Структура | |
| Цинковая обманка | |
| Т 2 д - Ф -4 3м | |
а = 544,95 пм [4] | |
| Тетраэдрический | |
| Термохимия | |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | −88,0 кДж/моль [5] |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | 110 °C (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 , является сложным полупроводниковым материалом с непрямой запрещенной зоной 2,24 эВ при комнатной температуре. Нечистый поликристаллический материал имеет вид бледно-оранжевых или сероватых кусочков. Нелегированные монокристаллы имеют оранжевый цвет, но сильно легированные пластины выглядят темнее из-за поглощения свободных носителей. Он не имеет запаха и нерастворим в воде.
GaP имеет микротвердость 9450 Н/мм2 , температуру Дебая 446 К (173 °C) и коэффициент теплового расширения 5,3 × 10−6 K −1 при комнатной температуре. [4] Сера , кремний или теллур используются в качестве легирующих примесей для производства полупроводников n-типа . Цинк используется в качестве легирующей примеси для полупроводников p-типа .
Фосфид галлия применяется в оптических системах. [6] [7] [8] Его статическая диэлектрическая проницаемость составляет 11,1 при комнатной температуре. [2] Его показатель преломления варьируется от ~3,2 до 5,0 в видимом диапазоне, что выше, чем у большинства других полупроводниковых материалов. [3] В прозрачном диапазоне его показатель выше, чем у почти любого другого прозрачного материала, включая драгоценные камни, такие как алмаз , или неоксидные линзы, такие как сульфид цинка .
Светодиоды
Фосфид галлия используется в производстве недорогих красных, оранжевых и зеленых светодиодов (LED) с низкой и средней яркостью с 1960-х годов. Он используется отдельно или вместе с арсенидом фосфидом галлия .
Светодиоды из 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
При температурах выше ~900 °C фосфид галлия диссоциирует, и фосфор выделяется в виде газа. При выращивании кристаллов из расплава при температуре 1500 °C (для светодиодных пластин) это необходимо предотвратить, удерживая фосфор слоем расплавленного оксида бора при давлении инертного газа 10–100 атмосфер. Этот процесс называется ростом методом Чохральского с инкапсуляцией в жидкой фазе (LEC), это усовершенствование процесса Чохральского, используемого для кремниевых пластин.
Ссылки
- ^ abcd Хейнс, стр. 4.63
- ^ abcd Хейнс, стр. 12.85
- ^ ab Haynes, стр. 12.156
- ^ ab Haynes, стр. 12.80
- ^ Хейнс, стр. 5.20
- ^ Wilson, Dalziel J.; Schneider, Katharina; Hönl, Simon; Anderson, Miles; Baumgartner, Yannick; Czornomaz, Lukas; Kippenberg, Tobias J.; Seidler, Paul (январь 2020 г.). «Интегрированная нелинейная фотоника на основе фосфида галлия». Nature Photonics . 14 (1): 57– 62. arXiv : 1808.03554 . doi :10.1038/s41566-019-0537-9. ISSN 1749-4893. S2CID 119357160.
- ^ Камбьяссо, Хавьер; Гринблат, Густаво; Ли, Йи; Ракович, Александра; Кортес, Эмилиано; Майер, Стефан А. (2017-02-08). «Преодоление разрыва между диэлектрической нанофотоникой и видимым режимом с помощью антенн на основе фосфида галлия без потерь». Nano Letters . 17 (2): 1219– 1225. Bibcode : 2017NanoL..17.1219C. doi : 10.1021/acs.nanolett.6b05026. hdl : 10044/1/45460 . ISSN 1530-6984. PMID 28094990.
- ^ Ривуар, Келли; Лин, Цзылианг; Хатами, Фариба; Масселинк, В. Тед; Вучкович, Елена (2009-12-07). «Генерация второй гармоники в фотонных кристаллах нанорезонаторов фосфида галлия с ультранизкой мощностью непрерывной волны накачки». Optics Express . 17 (25): 22609– 22615. arXiv : 0910.4757 . Bibcode : 2009OExpr..1722609R. doi : 10.1364/OE.17.022609. ISSN 1094-4087. PMID 20052186. S2CID 15879811.
Цитируемые источники
- Хейнс, Уильям М., ред. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97-е изд.). CRC Press . ISBN 9781498754293.
Внешние ссылки
- GaP.refractiveindex.info
- Архив данных НСМ Иоффе
