Der Verbindungshalbleiter Galliumantimonid (GaSb) ist ein direkter Halbleiter mit einer Bandlücke von 0,72 eV (300 K). Er besteht aus den Elementen Gallium (Ga) und Antimon (Sb).
| Kristallstruktur | ||||||||||
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| _ Ga3+ _ Sb3− | ||||||||||
| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Galliumantimonid | |||||||||
| Verhältnisformel | GaSb | |||||||||
| Kurzbeschreibung | geruchloser, schwarz-grauer, metallisch glänzender Feststoff | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 191,48 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand | fest | |||||||||
| Dichte | 5,61 g·cm−3 | |||||||||
| Schmelzpunkt | 712 °C | |||||||||
| Löslichkeit | nahezu unlöslich in Wasser | |||||||||
| Brechungsindex | 3,8 | |||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C |
Gewinnung und Darstellung Bearbeiten
Galliumantimonid kann durch Zusammenschmelzen äquivalenter Mengen Gallium und Antimon in einer indifferenten Atmosphäre gewonnen werden.
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.
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). 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.
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
- ↑ Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 862.
- ↑ GaSb - Basic Parameters at 300 K
- ↑ GaSb - Thermal and mechanical properties
- Material Safety Data Sheet: (Memento vom 20. Oktober 2013 im Internet Archive) (MS Word; 54 kB)
- GaSb - Optical properties
- ↑ Datenblatt Gallium antimonide bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 27. Juli 2019 (PDF).
- 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.
- 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).