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 | ||||||||||
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| _ Ga3+ _ P3− | ||||||||||
| Kristallsystem | kubisch | |||||||||
| Raumgruppe | F43m (Nr. 216) | |||||||||
| Gitterparameter | a = 545,05 pm | |||||||||
| Allgemeines | ||||||||||
| Name | Galliumphosphid | |||||||||
| Andere Namen | Gallium(III)-phosphid | |||||||||
| Verhältnisformel | GaP | |||||||||
| Kurzbeschreibung | hellorangefarbener Feststoff | |||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||
| Molare Masse | 100,7 g·mol−1 | |||||||||
| Aggregatzustand | fest | |||||||||
| Dichte | 4,1 g·cm−3 | |||||||||
| Schmelzpunkt | 1348 °C | |||||||||
| Löslichkeit | nahezu unlöslich in Wasser | |||||||||
| Brechungsindex | 3,3798 | |||||||||
| 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
Galliumphosphid kann durch Reaktion von Gallium und Phosphor bei 700 °C oder mit Phosphortrichlorid gewonnen werden. 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
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.
Siehe auch Bearbeiten
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ ioffe.ru: Basic Parameters of Gallium phosphide.
- ↑ Datenblatt Galliumphosphid bei Alfa Aesar, abgerufen am 6. Februar 2010 (PDF) (JavaScript erforderlich).
- refractiveindex.info: Optical constants of GaP (Gallium phosphide), abgerufen am 17. November 2014.
- ↑ 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.