Арсенид галлия

Арсенид галлия
Кристаллы арсенида галлия, полированный и необработанный
Общие
Хим. формула	GaAs
Физические свойства
Состояние	твёрдое, тёмно-серые кубические кристаллы
Молярная масса	144,64 г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	1238 °C
Структура
Кристаллическая структура	цинковой обманки a = 0.56533 нм
Классификация
Рег. номер CAS	1303-00-0
PubChem	14770 и 25032019
Рег. номер EINECS	215-114-8
SMILES	[Ga]#[As]
InChI	InChI=1S/As.Ga JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N
RTECS	LW8800000
Номер ООН	1557
ChemSpider	14087 и 22199223
Безопасность
Токсичность	Не исследована, продукты гидролиза токсичны
NFPA 704	1 3 2 W
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Арсени́д га́ллия (GaAs) — химическое соединение галлия и мышьяка. Важный полупроводник, третий по масштабам использования в промышленности после кремния и германия. Используется для создания микроволновых монолитных микросхем, дискретных высокочастотных транзисторов, светодиодов, лазерных диодов, диодов Ганна, туннельных диодов, фотоприёмников и детекторов ядерных излучений.

Имеет вид тёмно-серых кристаллов, обладающих металлическим блеском и фиолетовым оттенком, температура плавления 1238 °C^[1].

По физическим характеристикам GaAs — более хрупкий и менее теплопроводный материал, чем кремний. Подложки из арсенида галлия гораздо сложнее для изготовления и примерно впятеро дороже, чем кремниевые, что ограничивает применение этого материала.

Стабилен по отношению к кислороду и парам воды, содержащимся в воздухе вплоть до температуры 600 °C. Разлагается в растворах щелочей, с серной и соляной кислотами реагирует с выделением арсина, в азотной кислоте пассивируется^[1].

• Ширина запрещённой зоны при 300 K — 1.424 эВ
• Эффективная масса электронов — 0.067 m_e
• лёгких дырок
   — 0.082 m_e
• тяжёлых дырок
   — 0.45 m_e
• Подвижность электронов
  при 300 K — 8500 см²/(В·с)
• Подвижность дырок
  при 300 K — 400 см²/(В·с)

Некоторые электронные свойства GaAs превосходят свойства кремния. Арсенид галлия обладает более высокой подвижностью электронов, которая позволяет приборам работать на частотах до 250 ГГц.

GaAs —

• Ширина запрещённой зоны
  : в Г-долине E_g^Г — 1,519 эВ;
• Параметр Варшни: α(Г) — 0,5405 мэВ/К; β(Г) — 204 К
• Ширина запрещённой зоны в X-долине E_g^X — 1,981 эВ
• Параметр Варшни: α(X) — 0,460 мэВ/К; β(X) — 204 К
• Ширина запрещённой зоны в L-долине E_g^L — 1,815 эВ
• Параметр Варшни: α(L) — 0,605 мэВ/К; β(L) — 204 К
• Спин-орбитальное расщепление Δ_so — 0,341
• Эффективная масса электрона в Г-долине m_e^*(Г) — 0,067
• Продольная эффективная масса электрона в L-долине m_l^*(L) — 1,9
• Поперечная эффективная масса электрона в L-долине m_t^*(L) — 0,0754
• Продольная эффективная масса электрона в X-долине m_l^*(X) — 1,3
• Поперечная эффективная масса электрона в X-долине m_t^*(X) — 0,23
• Параметры Латтинжера: ${\displaystyle \gamma }$₁ — 6,98; ${\displaystyle \gamma }$₂ — 2,06; ${\displaystyle \gamma }$₃ — 2,93
• Упругие константы: c₁₁ — 1221 ГПа; c₁₂ — 566 ГПа; c₄₄ — 600 ГПа

Токсические свойства арсенида галлия детально не исследованы, но продукты его гидролиза токсичны.

• Федоров П. И. Галлия арсенид // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1988. — Т. 1: А — Дарзана. — С. 481. — 623 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-008-8.

• Физические свойства арсенида галлия