Фосфид галлия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фосфид галлия
Элементарная ячейка кристаллов типа цинковой обманки.
__ Ga     __P
Общие
Хим. формула GaP
Физические свойства
Молярная масса 100,70 г/моль
Плотность 4,138 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 1477 °C
Т. кип. разлагается °C
Т. всп. 110 °C
Химические свойства
Растворимость в воде нерастворим
Оптические свойства
Показатель преломления 3,02 (2,48 мкм), 3,19 (840 нм), 3,45 (550 нм), 4,30 (262 нм)
Структура
Координационная геометрия тетраэдрическая
Кристаллическая структура типа цинковой обманки
Классификация
Рег. номер CAS 12063-98-8
PubChem 82901
SMILES
RTECS LW9675000
ChemSpider 74803
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иначе.

Фосфи́д га́ллия (химическая формула GaP) — бинарное неорганическое химическое соединение галлия и фосфора. При нормальных условиях оранжево-жёлтые кристаллы. Непрямозонный полупроводник из класса AIIIBV. Используется для изготовления светодиодов.

Физические свойства[править | править вики-текст]

Общие[править | править вики-текст]

При нормальных условиях жёлтые, немного оранжевые кристаллы или мелкокристаллический жёлтый порошок. Крупные нелегированные монокристаллы светло-оранжевые, при легировании приобретают более тёмный цвет.

Кристаллизуется в кубической структуре типа цинковой обманки. пространственная группа T2d-F-43m, постоянная решётки 0,5451 нм.

Температура плавления 1447 °C. При атмосферном давлении разлагается на элементы, не достигнув температуры кипения, при этом фосфор улетучивается в виде паров. Плотность 4,138 г/см3.

Не растворим в воде.

Полупроводниковые и оптические свойства[править | править вики-текст]

Является непрямозонным полупроводником с шириной запрещённой зоны 2,27 эВ при 300 K. Подвижность электронов 250nbsp;см2/(В·с) при 300nbsp;K. При легировании монокристаллов серой или теллуром приобретает электронный тип проводимости, легирование цинком придаёт дырочный тип проводимости.

Показатель преломления 4,3; 3,45; 3,18 для длин волн 262nbsp;нм (ультрафиолетовое излучение), 550nbsp;нм (зелёный свет) и 840nbsp;нм (ближний инфракрасный диапазон) соответственно[1].

Получение[править | править вики-текст]

Получают длительным нагреванием стехиометрических количеств галлия и фосфора в инертной атмосфере при повышенном давлении.

Крупные монокристаллы выращивают из расплава оксида бора при повышенном давлении (10—100 атм) из-за разложения на элементы при высокой температуре в инертной атмосфере, обычно в аргоне. Этот метод иногда называют жидкофазным методом Чохральского — развитие традиционного метода, применяемого для выращивания монокристаллов кремния.

Применение[править | править вики-текст]

Начиная с 1960-х годов используется для изготовления недорогих светодиодов. Недостаток этого материала — относительно быстрая деградация световой эмиссии при высоких плотностях протекающего тока и чувствительность к повышенной температуре. Иногда используется в гетероструктурах совместно с арсенидом-фосфидом галлия.

Светодиоды, изготовленные из чистого фосфида галлия, излучают зелёный свет с максимумом на длине волны 555nbsp;нм, при легировании азотом максимум спектра излучения сдвигается в жёлтую часть видимого спектра (560 нм), легирование цинком ещё более сдвигает излучение в длинноволновую часть спектра (700 нм).

Так как фосфид галлия хорошо прозрачен для жёлтого света, светодиодные структуры из фосфида галлия на арсениде-фосфиде галлия более эффективны, чем структуры из фосфида галлия на арсениде галлия.

См. также[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]