23-09-2023
| Арсенид алюминия-галлия | |
|
Кристаллическая структура AlGaAs типа цинковой обманки.
__Ga или Al __As |
|
| Общие | |
|---|---|
| Систематическое наименование |
Арсенид алюминия-галлия
|
| Хим. формула | AlxGa1-xAs |
| Физические свойства | |
| Состояние | тёмносерые кристаллы с красноватым отливом |
| Молярная масса | переменная, зависит от параметра х, 101,9 - 144,64 (GaAs) г/моль |
| Плотность | переменная, зависит от х, 3,81 - 5,32 (GaAs) |
| Термические свойства | |
| Т. плав. | переменная, зависит от х, 1740 - 1238 (GaAs) |
| Структура | |
| Координационная геометрия | тетраэдральная |
| Кристаллическая структура | кубическая, типа цинковой обманки |
| Безопасность | |
| Токсичность | при взаимодействии с водой выделяет арсин |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Арсенид алюминия-галлия (иные названия: алюминия галлия арсенид, алюминия-галлия арсенид) — тройное соединение мышьяка с трехвалентными алюминием и галлием, переменного состава, состав выражается химической формулой AlxGa1-xAs). Здесь параметр x принимает значения от 0 до 1 и показывает относительное количество атомов алюминия и галлия в соединении. При x=0 формула отвечает арсениду галлия (GaAs), при x=1 — арсениду алюминия (AlAs). Является широкозонным полупроводником, причём ширина запрещенной зоны при 300 К плавно изменяется в зависимости от х от 1,42 эВ у GaAs до 2,16 эВ у AlAs. В диапазоне х от 0 до 0,4 является прямозонным полупроводником. Постоянная решётки этого соединения практически не зависит от параметра х, и, соответственно, совпадает с таковой у GaAs.
В литературе параметр х, где не возникнет двусмысленности, обычно опускается, и формула AlGaAs подразумевает именно это соединение указанного переменного состава.
Сингония кристалла — кубическая, типа цинковой обманки (сфалерита) с постоянной решётки около 0,565 нм и слабо зависит от параметра х.
Тонкие плёнки соединения обычно выращивают на подложках методом газофазной эпитаксии из разряжённой смеси газов, например, триметилгаллия, триметилалюминия и арсина, причём параметр х при таком процессе можно регулировать, изменяя концентрации триметилгаллия и триметилалюминия в газе (для упрощения коэффициентов показаны получения соединений с равными количествами атомов Al и Ga):
Также AlGaAs получают методом молекулярно-пучковой эпитаксии:
AlGaAs применяют в промежуточных слоях полупроводниковых гетероструктур и служит для вытеснения электронов в слой чистого арсенида галлия. Пример подобных полупроводниковых приборов — фотодатчики, использующие эффект квантовой ямы.
Также AlGaAs может быть использован для создания полупроводниковых лазеров ближнего ИК-диапазона с длиной волны излучения 1,064 мкм.
С этой точки зрения AlGaAs недостаточно изучен. Известно, что пыль соединения вызывает раздражение кожи, глаз и лёгких. Аспекты охраны труда и производственной гигиены в процессе газовой эпитаксии, при которой используются такие соединения, как триметилгаллий и арсин, изложены в обзоре[1].
Алюминия-галлия арсенид.
