Galliumantimonid

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Kristallstruktur
Struktur von Galliumantimonid
__ Ga3+     __Sb3−
Allgemeines
Name Galliumantimonid
Verhältnisformel GaSb
CAS-Nummer
  • 12064-03-8
  • 50789-88-3
PubChem 6335277
Kurzbeschreibung

geruchloser, schwarz-grauer, metallisch glänzender Feststoff[1][2]

Eigenschaften
Molare Masse 191,48 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

5,61 g·cm−3 [3]

Schmelzpunkt

712 °C[4]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[1]

Brechungsindex

3,8[5]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​332​‐​411
P: 273 [7]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [8] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [6]
Gesundheitsschädlich Umweltgefährlich
Gesundheits-
schädlich
Umwelt-
gefährlich
(Xn) (N)
R- und S-Sätze R: 20/22​‐​51/53
S: (2)​‐​61
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Der Verbindungshalbleiter Galliumantimonid (GaSb) ist ein direkter Halbleiter mit einer Bandlücke von 0,72 eV (300 K).[9] Er besteht aus den Elementen Gallium (Ga) und Antimon (Sb).

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Galliumantimonid kann durch Zusammenschmelzen äquivalenter Mengen Gallium und Antimon in einer indifferenten Atmosphäre gewonnen werden.[2]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Wie bei den meisten III-V-Halbleitern ist die Kristallstruktur die Zinkblende-Struktur, die Gitterkonstante beträgt 6,09593 Ångström, dies entspricht 3,53·1022 Atome/cm3.[3]

Anders als die meisten anderen Halbleiter ist es nicht möglich, Galliumantimonid semiisolierend herzustellen. Nominell undotiertes Galliumantimonid hat nämlich eine natürliche p-Leitfähigkeit (1016 bis 1017 cm−3).[4] Der natürliche Akzeptor ist noch Thema aktueller Diskussion. Als dessen Ursache wird eine Gallium-Leerstelle bzw. ein Gallium-Leerstellenkomplex oder ein Galliumatom auf einem Antimon-Gitterplatz für möglich gehalten. Galliumantimonid ist diamagnetisch.[2]

Verwendung[Bearbeiten]

GaSb ist für die Herstellung von optoelektronischen Bauelementen, wie z. B. Laserdioden mit geringer Schwellspannung, Photodetektoren mit hoher Quanteneffizienz oder Hochfrequenzbauelemente, von zunehmender Bedeutung.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Material Safety Data Sheet: Gallium Antimonide (MS Word; 54 kB)
  2. a b c Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie Band II, Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 862.
  3. a b GaSb - Basic Parameters at 300 K
  4. a b GaSb - Thermal and mechanical properties
  5. GaSb - Optical properties
  6. a b Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Antimonverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Antimonverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. April 2012 (JavaScript erforderlich).
  7. Datenblatt Gallium antimonide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. April 2011 (PDF).
  8. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  9. Thomas Bauer: Thermophotovoltaics: Basic Principles and Critical Aspects of System Design. Springer, 2011, ISBN 978-3-6421-9964-6, S. 67 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).