https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?action=history&feed=atom&title=%D0%90%D1%80%D1%81%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B4_%D0%B3%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%8F
Арсенид галлия - История изменений
2026-07-17T17:48:19Z
История изменений этой страницы в вики
MediaWiki 1.45.3
https://camokathomelab.servebeer.com/mediawiki/index.php?title=%D0%90%D1%80%D1%81%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B4_%D0%B3%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%8F&diff=53020&oldid=prev
2003:EB:5F4E:C500:1417:208B:2EEA:5DDB: /* Электронные свойства */
2025-11-14T10:50:25Z
<p><span class="autocomment">Электронные свойства</span></p>
<p><b>Новая страница</b></p><div>{{Вещество<br />
| заголовок = <br />
| картинка = <br />
| картинка3D = <br />
| изображение = GaAscrystals.JPG<br />
| описание изображения = Кристаллы арсенида галлия, полированный и необработанный<br />
| наименование = <br />
| традиционные названия = <br />
| сокращения = <br />
| хим. формула = GaAs<br />
| рац. формула = <br />
| состояние = [[твёрдое тело|твёрдое]], тёмно-серые кубические кристаллы<br />
| примеси = <br />
| молярная концентрация = <br />
| молярная масса = 144,64<br />
| плотность = <!-- число, в г/см³ --><br />
| предел прочности = <!-- число, в Н/мм² --><br />
| твёрдость = <!-- число (безразм.) --><br />
| поверхностное натяжение = <!-- число, Н/м --><br />
| динамическая вязкость = <!-- число, в Па·с (при 20 °C) --><br />
| кинематическая вязкость = <!-- число, в см²/с (при 20 °C) --><br />
| скорость звука = <!-- число, в м/с --><br />
| энергия ионизации = <!-- число, в кДж/моль --><br />
| проводимость = <!-- число (удельная проводимость), в сименсах/м --><br />
| уд. электр. сопротивление = <!-- число, в Ом·м --><br />
| коэфф. электр. сопротив. = <!-- число (температурный коэфф. эл. сопротивл.), в К^-1 --><br />
<br />
| темп. плавления = 1238<br />
| температура размягчения = <!-- число, в °C - для аморфных веществ --><br />
| темп. кипения = <!-- число, в °C --><br />
| темп. кипения пр. = <!-- число с указанием единицы измерения,<br />
возможно описание условий --><br />
| темп. сублимации = <!-- число, в °C — для сублимирующихся веществ --><br />
| темп. разложения = <!-- число, в °C --><br />
| темп. вспышки = <!-- число, в °C --><br />
| фазовые переходы = <!-- числа через запятую, с указанием единиц измерения --><br />
| темп. стеклования = <!-- число, в °C --><br />
| темп. воспламенения = <!-- число, в °C --><br />
| темп. самовоспламенения = <!-- число, в °C --><br />
| пределы взрываемости = <!-- число %--><br />
<br />
| тройная точка = <!-- ? K (? °C), ? Па --><br />
| критическая точка = <!-- ? K (? °C), ? Па --><br />
| критическая темп. = <!-- число, в °C --><br />
| критическое давление = <!-- число, в атм --><br />
| критическая плотность = <!-- число, в см³/моль --><br />
| теплоёмкость = <!-- число, в Дж/(моль·К) (молярная теп.-ём.) --><br />
| теплоёмкость2 = <!-- число, в Дж/(кг·К) (удельная теп.-ём.) --><br />
| теплопроводность = <!-- число, в Вт/(м·K) --><br />
| энтальпия образования = <!-- число, в кДж/моль --><br />
| энтальпия плавления = <!-- число, в кДж/моль --><br />
| энтальпия кипения = <!-- число, в кДж/моль --><br />
| энтальпия растворения = <!-- число, в кДж/моль --><br />
| энтальпия сублимации = <!-- число, в кДж/моль --><br />
| удельная теплота парообразования = <!-- число, в Дж/кг --><br />
| удельная теплота плавления = <!-- число, в Дж/кг --><br />
| тепловое расширение = <!-- число (безразм.) --><br />
| интервал трансформации = <!-- число, в ° --><br />
| давление пара = <!-- число (с указанием ед. изм!);<br />
можно добавить любой текст --><br />
| константа В. дер В. = <!-- число --><br />
<br />
| конст. диссоц. кислоты = <!-- число (безразм.) --><br />
| растворимость = <!-- число, в г/100 мл --><br />
| растворимость1 = <!-- число, в г/100 мл --><br />
| вещество1 = <!-- веществе 1 --><br />
| растворимость2 = <!-- число, в г/100 мл --><br />
| вещество2 = <!-- веществе 2 --><br />
| растворимость3 = <!-- число, в г/100 мл --><br />
| вещество3 = <!-- веществе 3 --><br />
| растворимость4 = <!-- число, в г/100 мл --><br />
| вещество4 = <!-- веществе 4 --><br />
| вращение = <!-- число, в ° --><br />
| изоэлектрическая точка = <!-- число (безразм.) --><br />
| от. диэлектр. прониц. = <!-- число --><br />
<br />
| диапазон прозрачности = <!-- число-число, в нм --><br />
| показатель преломления = <!-- число (безразм.) --><br />
| угол Брюстера = <!-- число, в ° --><br />
<br />
| гибридизация = <!-- ? --><br />
| координационная геометрия = <!-- ? --><br />
| кристаллическая структура = [[цинковая обманка|цинковой обманки]]<br />a = 0.56533 нм<br />
| дипольный момент = <!-- число, в дебаях --><br />
<br />
| CAS = <!-- № по CAS --><br />
| PubChem = <!-- № по PubChem --><br />
| EINECS = <!-- № по EINECS --><br />
| SMILES = <!-- Хим. формула по SMILES --><br />
| ЕС = <!-- Регистрационный № EC --><br />
| RTECS = <!-- № по RTECS --><br />
| ChEBI = <!-- № по ChEBI --><br />
| ООН = <!-- № по ООН --><br />
<br />
| ПДК = <!-- число, в г/м3 --><br />
| ЛД50 = <!-- число, в мг/кг --><br />
| R-фразы = <!-- фразы, каждая в двойных фигурных скобках, через запятую --><br />
| S-фразы = <!-- фразы, каждая в двойных фигурных скобках, через запятую --><br />
| H-фразы = <br />
| P-фразы = <br />
| токсичность = Не исследована, продукты гидролиза токсичны<br />
| СГС = <br />
| NFPA 704 = <br />
}}<br />
'''Арсени́д га́ллия''' (GaAs) — [[химическое соединение]] [[галлий|галлия]] и [[мышьяк]]а. Важный [[полупроводник]], третий по масштабам использования в промышленности после [[кремний|кремния]] и [[германий|германия]]. Используется для создания [[Микроволновая монолитная интегральная схема|микроволновых монолитных микросхем]], дискретных СВЧ (сверхвысокочастотных) [[транзистор]]ов, [[светодиод]]ов, [[лазерный диод|лазерных диодов]], [[диод Ганна|диодов Ганна]], [[туннельный диод|туннельных диодов]], фотоприёмников и детекторов ядерных излучений.<br />
<br />
== Физические свойства ==<br />
Имеет вид тёмно-серых кристаллов, обладающих металлическим блеском и фиолетовым оттенком, температура плавления 1238 °C{{sfn|Федоров|1988}}.<br />
<br />
По физическим характеристикам GaAs — более хрупкий и менее теплопроводный материал, чем кремний. Подложки из арсенида галлия гораздо сложнее для изготовления и примерно впятеро дороже, чем кремниевые, что ограничивает применение этого материала.<br />
<br />
== Химические свойства ==<br />
Стабилен по отношению к [[кислород]]у и [[Водяной пар|парам воды]], содержащимся в [[воздух]]е вплоть до температуры 600 °C. [[Реакции разложения|Разлагается]] в растворах [[Щёлочи|щелочей]], с [[Серная кислота|серной]] и [[Соляная кислота|соляной]] кислотами реагирует с выделением [[арсин]]а, в [[Азотная кислота|азотной кислоте]] пассивируется{{sfn|Федоров|1988}}.<br />
<br />
== Электронные свойства ==<br />
* [[Ширина запрещённой зоны]] при 300 K — 1.424 [[электронвольт|эВ]]<br />
* [[Эффективная масса]] [[электрон]]ов — 0.067 ''m''<sub>e</sub><br />
* [[тензор эффективной массы|Эффективная масса]] [[Лёгкие дырки|лёгких дырок]] — 0.082 ''m''<sub>e</sub><br />
* [[тензор эффективной массы|Эффективная масса]] [[Тяжёлые дырки|тяжёлых дырок]] — 0.45 ''m''<sub>e</sub><br />
* [[Подвижность носителей тока|Подвижность]] [[электрон]]ов при 300 K — 8500 см²/(В·с)<br />
* [[Подвижность носителей тока|Подвижность]] [[дырка|дырок]] при 300 K — 400 см²/(В·с)<br />
Некоторые электронные свойства GaAs превосходят свойства [[кремний|кремния]]. Арсенид галлия обладает более высокой подвижностью электронов, которая позволяет приборам работать на частотах до 250 ГГц.<br />
<br />
[[Полупроводниковые приборы]] на основе GaAs генерируют меньше [[шум]]а, чем [[кремний|кремниевые]] приборы на той же частоте. Из-за более высокой напряжённости электрического поля пробоя в GaAs по сравнению с Si приборы из арсенида галлия могут работать при большей мощности. Эти свойства делают GaAs широко используемым в полупроводниковых лазерах, некоторых радарных системах. Полупроводниковые приборы на основе арсенида галлия имеют более высокую [[радиационная стойкость|радиационную стойкость]], чем кремниевые, что обусловливает их использование в условиях [[радиационное излучение|радиационного излучения]] (например, в [[солнечные батареи|солнечных батареях]], работающих в космосе).<br />
<br />
GaAs — [[прямозонный полупроводник]], что также является его преимуществом. GaAs может быть использован в приборах [[оптоэлектроника|оптоэлектроники]]: [[светодиод]]ах, [[полупроводниковый лазер|полупроводниковых лазерах]].<br />
<br />
Сложные слоистые структуры арсенида галлия в комбинации с [[арсенид алюминия|арсенидом алюминия]] (AlAs) или тройными растворами Al<sub>x</sub>Ga<sub>1-x</sub>As ([[гетероструктура|гетероструктуры]]) можно вырастить с помощью жидкофазной эпитаксии, [[молекулярно-лучевая эпитаксия|молекулярно-лучевой эпитаксии]] (МЛЭ) или МОС-гидридной эпитаксии. Из-за практически идеального согласования [[постоянная решётки|постоянных решёток]] слои имеют малые [[напряжение (механическое)|механические напряжения]] и могут выращиваться произвольной толщины.<br />
<br />
== Параметры зонной структуры ==<br />
[[Файл:Bandstruktur GaAs-ru.svg|thumb|Зонная структура GaAs.]]<br />
* [[Ширина запрещённой зоны]]: в Г-долине ''E''<sub>''g''</sub><sup>Г</sup> — 1,519 эВ;<br />
* [[Параметр Варшни]]: α(Г) — 0,5405 мэВ/К; β(Г) — 204 К<br />
* Ширина запрещённой зоны в ''X''-долине ''E''<sub>''g''</sub><sup>''X''</sup> — 1,981 эВ<br />
* Параметр Варшни: α(''X'') — 0,460 мэВ/К; β(''X'') — 204 К<br />
* Ширина запрещённой зоны в ''L''-долине ''E''<sub>''g''</sub><sup>''L''</sup> — 1,815 эВ<br />
* Параметр Варшни: α(''L'') — 0,605 мэВ/К; β(''L'') — 204 К<br />
* Спин-орбитальное расщепление Δ<sub>''so''</sub> — 0,341<br />
* [[Эффективная масса]] электрона в Г-долине ''m''<sub>''e''</sub><sup>*</sup>(Г) — 0,067<br />
* Продольная эффективная масса электрона в ''L''-долине ''m''<sub>''l''</sub><sup>*</sup>(''L'') — 1,9<br />
* Поперечная эффективная масса электрона в ''L''-долине ''m''<sub>''t''</sub><sup>*</sup>(''L'') — 0,0754<br />
* Продольная эффективная масса электрона в ''X''-долине ''m''<sub>''l''</sub><sup>*</sup>(''X'') — 1,3<br />
* Поперечная эффективная масса электрона в ''X''-долине ''m''<sub>''t''</sub><sup>*</sup>(''X'') — 0,23<br />
* [[Параметры Латтинжера]]: <math>\gamma</math><sub>1</sub> — 6,98; <math>\gamma</math><sub>2</sub> — 2,06; <math>\gamma</math><sub>3</sub> — 2,93<br />
* [[Упругие константы]]: ''c''<sub>11</sub> — 1221 ГПа; ''c''<sub>12</sub> — 566 ГПа; ''c''<sub>44</sub> — 600 ГПа<br />
<br />
== Безопасность ==<br />
Токсические свойства арсенида галлия детально не исследованы, но продукты его гидролиза токсичны.<br />
<br />
== Примечания ==<br />
{{примечания}}<br />
<br />
== Литература ==<br />
* {{ХЭ | автор = Федоров П. И. | заглавие = Галлия арсенид | том = 1| с=481|ref = Федоров}}<br />
<br />
== Ссылки ==<br />
* [http://www.ioffe.ru/SVA/NSM/Semicond/GaAs/index.html Физические свойства арсенида галлия]<br />
<br />
{{Соединения галлия}}<br />
<br />
[[Категория:Соединения галлия]]<br />
[[Категория:Арсениды|галлия]]<br />
[[Категория:Полупроводники]]<br />
[[Категория:Полупроводниковые материалы]]<br />
[[Категория:Соединения A3B5]]<br />
[[Категория:Лазерные материалы]]</div>
2003:EB:5F4E:C500:1417:208B:2EEA:5DDB