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

nahezu unlöslich in Wasser[1]

Brechungsindex

3,8[5]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP)[7], ggf. erweitert[6]
07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​332​‐​411
P: 273 [6]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [8] aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) [9]
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).[10] Er besteht aus den Elementen Gallium (Ga) und Antimon (Sb).

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext 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 | Quelltext 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 | Quelltext 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 Datenblatt Gallium antimonide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. April 2011 (PDF).
  7. Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag antimony compounds, with the exception of the tetroxide (Sb2O4), pentoxide (Sb2O5), trisulphide (Sb2S3), pentasulphide (Sb2S5) and those specified elsewhere in this Annex im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
  8. Für Stoffe ist seit dem 1. Dezember 2012, für Gemische seit dem 1. Juni 2015 nur noch die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung gültig. Die EU-Gefahrstoffkennzeichnung ist daher nur noch auf Gebinden zulässig, welche vor diesen Daten in Verkehr gebracht wurden.
  9. Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 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 31. März 2009 (JavaScript erforderlich).
  10. 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).