Arseniuro de galio y aluminio

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arseniuro de galio y aluminio

Estructura cristalina de Zinc Blend AlGaAs
     Ga o Al          Como
General

Nombre sistemático		 arseniuro de galio y aluminio
química fórmula Al x Ga 1-x As
Propiedades físicas
Estado cristales gris oscuro
con un tinte rojizo
Masa molar variable, depende del parámetro x,
101,9 - 144,64 (GaAs)
 g/ mol
Densidad variable, depende de x,
3,81 - 5,32 (GaAs)
Propiedades termales
La temperatura
 •  fusión variable, depende de x,
1740 - 1238 (GaAs)
Estructura
Geometría de coordinación tetraédrico
Estructura cristalina cúbico,
tipo blenda de zinc
La seguridad
Toxicidad al interactuar
con el agua libera arsina
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.

El arseniuro de aluminio y galio (otros nombres: arseniuro de aluminio y galio, arseniuro de aluminio y galio ) es un compuesto ternario de arsénico con aluminio trivalente y galio, de composición variable, la composición se expresa mediante la fórmula química Al x Ga 1-x As ). Aquí, el parámetro x toma valores de 0 a 1 y muestra el número relativo de átomos de aluminio y galio en el compuesto. En x=0, la fórmula corresponde al arseniuro de galio (GaAs) , en x=1, al arseniuro de aluminio (AlAs) . Es un semiconductor de brecha ancha, y la brecha de banda a 300 K cambia suavemente dependiendo de x desde 1,42 eV para GaAs hasta 2,16 eV para AlAs. En el rango x de 0 a 0,4, es un semiconductor de espacio directo. La constante de red de este compuesto es prácticamente independiente del parámetro x y, por tanto, coincide con la del GaAs.

En la literatura, el parámetro x, donde no hay ambigüedad, generalmente se omite, y la fórmula AlGaAs implica precisamente este compuesto de la composición variable especificada.

Estructura cristalina

La singonía cristalina es cúbica, como la blenda de zinc ( esfalerita ) con una constante de red de alrededor de 0,565 nm y depende débilmente del parámetro x.

Conseguir

Las películas delgadas del compuesto generalmente se cultivan en sustratos por epitaxia en fase gaseosa a partir de una mezcla enrarecida de gases, por ejemplo, trimetilgalio , trimetilaluminio y arsina , y el parámetro x en este proceso se puede controlar cambiando las concentraciones de trimetilgalio y trimetilaluminio en el gas (para simplificar los coeficientes, se muestra la preparación de compuestos con igual número de átomos Al y Ga):

Ga(CH 3 ) 3 + Al(CH 3 ) 3 + 2 AsH 3 → AlGaAs 2 + 6 CH 4 .

AlGaAs también se obtiene por epitaxia de haces moleculares :

2 Ga + 2 Al + As 4 → 2 AlGaAs 2 .

Aplicación

Los AlGaAs se utilizan en capas intermedias de heteroestructuras de semiconductores para expulsar electrones a una capa de arseniuro de galio puro. Un ejemplo de estos dispositivos semiconductores  son los fotosensores que utilizan el efecto de pozo cuántico .

Basados ​​en AlGaAs, se construyen LED infrarrojos (pico de emisión a 880 nm) y rojos (pico de emisión a 660 nm) . Los LED infrarrojos con un pico de 880 nm se utilizan para crear canales de comunicación infrarrojos , incluso en la interfaz IrDA y los controles remotos .

AlGaAs también se puede utilizar para crear láseres semiconductores en el rango de infrarrojo cercano con una longitud de onda de 1,064 μm.

Toxicidad y nocividad

Desde este punto de vista, el AlGaAs ha sido insuficientemente estudiado. Se sabe que el polvo del compuesto causa irritación en la piel, los ojos y los pulmones. Los aspectos de salud y seguridad ocupacional en el proceso de epitaxia gaseosa, que utiliza compuestos como el trimetilgalio y la arsina, se describen en la revisión [1] .

Véase también

Notas

  1. ↑ Shenai-Khatkhate, DV; Goyette, RJ; DiCarlo, R. L. Jr.; Dripps, G. Cuestiones ambientales, de salud y seguridad para las fuentes utilizadas en MOVPE Crecimiento de semiconductores compuestos  //  Journal of Crystal Growth: journal. - 2004. - vol. 272 , núm. 1-4 . - P. 816-821 . -doi : 10.1016/ j.jcrysgro.2004.09.007 .

Literatura

Enlaces

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