Loading AI tools
化合物 来自维基百科，自由的百科全书
砷化镓（化学式：GaAs）是镓和砷两种元素所合成的化合物，也是重要的IIIA族、VA族化合物半导体材料，用来制作微波积体电路[a]、红外线发光二极体、半导体激光器和太阳电池等元件。
| 砷化镓 | |
|---|---|
|
| |
| |
| IUPAC名 Gallium arsenide | |
| 识别 | |
| CAS号 | 1303-00-0 ? |
| SMILES |
|
| 性质 | |
| 化学式 | GaAs |
| 摩尔质量 | 144.645 g·mol⁻¹ |
| 外观 | 灰色立方晶体 |
| 密度 | 5.316 g/cm3[1] |
| 熔点 | 1238 °C (1511 K) |
| 溶解性（水） | < 0.1 g/100 ml (20 °C) |
| 能隙 | 1.424 eV300 K |
| 电子迁移率 | 8500 cm2/(V*s) (300 K) |
| 热导率 | 0.55 W/(cm*K) (300 K) |
| 折光度n D |
3.3 |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 闪锌矿结构 |
| 空间群 | T2d-F-43m |
| 配位几何 | 四面体 |
| 分子构型 | 直线形 |
| 危险性 | |
欧盟危险性符号 有毒 T 危害环境N | |
| 警示术语 | R：R23/25-R50/53 |
| 安全术语 | S：S1/2-S20/21-S28-S45-S60-S61 |
| MSDS | MSDS |
| NFPA 704 |
 1
3
2
|
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
GaAs化合物半导体特别适合应用于无线通信中的高频传输领域，现在越来越多被应用于射频前端器件，这是因为GaAs化合物半导体电子迁移率比传统的硅快，且具有抗干扰、低噪声与耐高电压、耐高温与高频使用等特性，在4G与5G时代有高度需求。[2]
砷化镓是重要的化合物半导体材料，外观呈亮灰色，具金属光泽、性脆而硬。常温下比较稳定。加热到873K时，外表开始生成氧化物形成氧化膜包腹。常温下，砷化镓不与盐酸、硫酸、氢氟酸等反应，但能与浓硝酸反应，也能与热的盐酸和硫酸作用。
砷化镓天然存量稀少，通常采用镓和砷直接化合的方法，其中水平区域熔炼法是普遍采用的方法。通过区域提纯便可获得单晶。 采用间接的方法也可获得砷化镓。如一氯化镓用砷蒸气还原来制备砷化镓；Ga(CH3)3和AsH3在一定温度下，发生热分解得到砷化镓。
因为砷化镓和砷化铝（AlAs）的晶格常数几乎一样，可以利用分子束外延（molecular beam epitaxy, MBE）或有机金属气相磊晶 （metal-organic vapour phase epitaxy，MOVPE，也称做有机金属化学气相沉积法），在砷化镓上轻易地形成异质的结构，生长出砷化铝或砷化铝镓（AlxGa1-xAs）合金；且因为生长出的合金层应力小，所以几乎可以任意调整生长厚度。
砷化镓的另一个重要应用是高效率的太阳电池。1970年时，Zhores Alferov和他的团队在苏联做出第一个砷化镓异质结构的太阳电池[5][6][7]。用砷化镓、Ge和InGaP三种材料做成的三接面太阳电池有32%以上的效率，且可以操作在2,000 suns下的剧烈强光。这种太阳电池曾运用在美国NASA探测火星表面的机器人勇气号火星探测器（Spirit Rover）和机遇号（Opportunity Rover），且许多太空载具的太阳电池板阵列都是出于砷化镓。
利用布里奇曼-史托巴格法（Bridgman–Stockbarger technique）可以制造出砷化镓的单晶，因为砷化镓的力学特性，所以柴可拉斯基法（Czochralski process）很难运用在砷化镓材料的制作。
砷化镓的毒性至今仍没有被很完整的研究。因为它含有砷，经研究指出，砷是有毒的，也是一种致癌物质。但因为砷化镓的晶体很稳定，所以如果身体吸收了少量，其实是可以忽略的（指“短时间”，长时间仍有累积成生物毒性，需要不定期体检）。当要做晶圆抛光制程（晶圆使表面微粒变小）时，表面的区域会和水起反应，释放或分解出少许的砷。就环境、健康和安全等方面来看砷化镓（就像是三甲基镓和砷）时，及有机金属前驱物的工业卫生监控研究，都最近指出以上的观点。[8]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
