Aluminiumgalliumarsenid

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Kristallstruktur
Struktur von Galliumarsenid
_ Ga3+/Al3+ 0 _ As3−
Allgemeines
Name Aluminiumgalliumarsenid
Verhältnisformel AlxGa1−xAs
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer nicht vergeben
Wikidata Q304176
Eigenschaften
Molare Masse variabel
Aggregatzustand

fest[1]

Dichte

(5,32 − 1,56·x) g·cm−3 (bei 300 K)[2]

Schmelzpunkt

(1240 − 58·x + 558·x2) °C[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[4] ggf. erweitert[3]
Gefahrensymbol Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 331​‐​301​‐​410
P: ?
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Aluminiumgalliumarsenid (AlxGa1−xAs) ist ein Halbleiter mit nahezu dem gleichen Gitterparameter wie GaAs, aber einer größeren Bandlücke. Der Aluminiumanteil x kann bei der Synthese zwischen 0 und 100 % variiert werden, wodurch die Bandlücke zwischen 1,42 eV (GaAs) und 2,16 eV (AlAs) eingestellt werden kann. Für x < 0,4 liegt eine direkte Bandlücke vor, ansonsten besteht eine indirekte Bandlücke.

Die Formel AlGaAs wird als Kurzbezeichnung benutzt, wenn der Aluminiumgehalt unbestimmt ist.

Die ternäre Verbindung AlGaAs ist ein sehr wichtiges Materialsystem in der Grundlagenforschung und industriellen Anwendung. Wegen des von der Zusammensetzung nahezu unabhängigen Gitterparameters ist es mit epitaktischen Methoden wie der Molekularstrahlepitaxie oder der metallorganischen Gasphasenepitaxie (engl.: metal organic vapor phase epitaxy, MOVPE) möglich, unverspannte Halbleiter-Heterostrukturen herzustellen.

Die Möglichkeit, die Bandlücke in verschiedenen Bereichen verschieden zu gestalten, ist die Grundlage für elektronische Bauelemente wie Diodenlaser, Leuchtdioden, Heterojunction bipolar transistoren (HBT) und High Electron Mobility Transistoren (HEMT).

Die Verbindung besitzt eine Kristallstruktur vom Zinkblendetyp mit der Raumgruppe F43m (Raumgruppen-Nr. 216)Vorlage:Raumgruppe/216.[2]

Literatur

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Einzelnachweise

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  1. ↑ Sadao Adachi: Properties of Aluminium Gallium Arsenide. IET, 1993, ISBN 978-0-85296-558-0, S. 39 (englisch, Google Books).
  2. ↑ a b c Basic Parameters at 300 K, abgerufen am 29. April 2021.
  3. ↑ Eintrag zu Arsenverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 27. Juli 2024. (JavaScript erforderlich)
  4. ↑ Nicht explizit in Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Gruppeneintrag Arsenverbindungen, mit Ausnahme der namentlich in diesem Anhang bezeichneten im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 27. Juli 2024. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
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