Galliumphosphid
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).
| Kristallstruktur | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||
| _ Ga3+ _ P3− | ||||||||||||||||
| Kristallsystem |
kubisch[1] | |||||||||||||||
| Raumgruppe |
F43m (Nr. 216)[1] | |||||||||||||||
| Gitterparameter |
a = 545,05 pm[1] | |||||||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Galliumphosphid | |||||||||||||||
| Andere Namen |
Gallium(III)-phosphid | |||||||||||||||
| Verhältnisformel | GaP | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
hellorangefarbener Feststoff[2] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 100,7 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | |||||||||||||||
| Dichte |
4,1 g·cm−3[2] | |||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Löslichkeit |
nahezu unlöslich in Wasser[2] | |||||||||||||||
| Brechungsindex |
3,3798[3] | |||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C | ||||||||||||||||
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 | Quelltext bearbeiten]Galliumphosphid kann 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 bis 100 bar verhindert wird.
Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext 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. Er beträgt 3,37 im sichtbaren Bereich, bei 800 nm (IR) nur 3,2.
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ a b c ioffe.ru: Basic Parameters of Gallium phosphide.
- ↑ a b c d Datenblatt Galliumphosphid bei Alfa Aesar, abgerufen am 6. Februar 2010 (Seite nicht mehr abrufbar).
- ↑ refractiveindex.info: Optical constants of GaP (Gallium phosphide), abgerufen am 17. November 2014.
- ↑ a b Datenblatt Gallium phosphide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 2. April 2011 (PDF).
- ↑ Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 862.