Galliumphosphid

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Kristallstruktur
Struktur von Galliumphosphid
__ Ga3+     __ P3−
Kristallsystem

kubisch[1]

Raumgruppe

F\bar{4}3m[1]

Gitterkonstanten

a = 545.05 pm[1]

Allgemeines
Name Galliumphosphid
Andere Namen

Gallium(III)-phosphid

Verhältnisformel GaP
CAS-Nummer 12063-98-8
PubChem 82901
Kurzbeschreibung

hellorangefarbener Feststoff[2]

Eigenschaften
Molare Masse 100,7 g·mol−3
Aggregatzustand

fest

Dichte

4,1 g·cm−3[2]

Schmelzpunkt

1348 °C[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser[2]

Brechungsindex

3,37

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [3]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 319​‐​335
P: 261​‐​305+351+338 [3]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][2]
Reizend
Reizend
(Xi)
R- und S-Sätze R: 36/37/38
S: 25​‐​37
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

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Galliumphosphid ist eine binäre Halbleiterverbindung aus Gallium und Phosphor. Es wird seit den 1960er-Jahren als Material für rote, orange und grüne Leuchtdioden verwendet. Schwefel oder Tellur werden zur Dotierung benutzt, um Galliumphosphid in einen n-Typ-Halbleiter, Zink, um es in einen p-Typ-Halbleiter zu verwandeln. Reine GaP-LEDs emittieren grünes Licht mit einer Wellenlänge von 555 nm. Stickstoff-dotiertes GaP emittiert gelb-grün (565 nm), Zinkoxid-dotiertes GaP rot (700 nm).

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Galliumphosphid wird durch Reaktion von Gallium und Phosphor bei 700 °C oder mit Phosphortrichlorid gewonnen werden.[5] GaP-Einkristalle werden in einem modifizierten Czochralski-Prozess (flüssigkeitsgekapselter Czochralski-Prozess) gewonnen, da sich GaP zunehmend ab 900 °C zersetzt, was durch einen Mantel aus geschmolzenem Bortrioxid und einen Überdruck von 10-100 bar verhindert wird.

Eigenschaften[Bearbeiten]

Galliumphosphid hat eine Zinkblende-Struktur, eine Bandlücke von 2,25 eV und eine Gitterkonstante von 0,545 nm. Seine Elektronenmobilität ist 110 cm²/V-s und seine Lochmobilität ist 75 cm²/V-s. Sein Brechungsindex ist wellenlängenabhängig. Sie beträgt 3,37 im sichtbaren Bereich, bei 800 nm (IR) nur 3,2.

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c ioffe.ru: Basic Parameters of Gallium phosphide.
  2. a b c d e Datenblatt Galliumphosphid bei AlfaAesar, abgerufen am 6. Februar 2010 (JavaScript erforderlich).
  3. a b Datenblatt Gallium phosphide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. April 2011 (PDF).
  4. 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.
  5.  Georg Brauer: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band I, Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 862.