Hispanopedia WikiEl arseniuro de aluminio ( AlAs ) es un material semiconductor con casi la misma constante de red que el arseniuro de galio y el arseniuro de aluminio y galio y una brecha de banda más amplia que la del arseniuro de galio. (AlAs) puede formar una superred con el arseniuro de galio ( GaAs ) que da como resultado sus propiedades semiconductoras. [3] Debido a que GaAs y AlAs tienen casi la misma constante de red, las capas tienen muy poca tensión inducida, lo que permite que crezcan con un grosor casi arbitrario. Esto permite una movilidad de electrones alta de rendimiento extremadamente alto, transistores HEMT y otros dispositivos de pozo cuántico . [4] [ página necesaria ]
Propiedades
Tiene las siguientes propiedades: [5]
- Coeficiente de expansión térmica 5 μm/(°C*m)
- Temperatura de Debye 417 K
- Microdureza 5,0 GPa (carga de 50 g)
- Número de átomos en 1 cm 3 : (4,42-0,17x)·10 22 [6]
- Módulo volumétrico (7,55+0,26x)·10 11 dyn cm −2 [6]
- Dureza en la escala de Mohs : ~ 5 [6]
- Insolubilidad en H 2 O [6]
Usos
El arseniuro de aluminio es un material semiconductor compuesto III-V y es un material ventajoso para la fabricación de dispositivos optoelectrónicos , como diodos emisores de luz .
El arseniuro de aluminio se puede preparar utilizando métodos bien conocidos, como técnicas de epitaxia en fase líquida y de vapor o técnicas de crecimiento en estado fundido . Sin embargo, los cristales de arseniuro de aluminio preparados mediante estos métodos son generalmente inestables y generan arsina ( As H3 ) cuando se exponen al aire húmedo.
Síntesis
Se han publicado pocos trabajos sobre la preparación de arseniuro de aluminio, principalmente debido a las dificultades prácticas que implica. La preparación a partir de la masa fundida es difícil debido al alto punto de fusión del compuesto (alrededor de 1.700 °C) y a la extrema reactividad del aluminio a esta temperatura. Algunos investigadores han preparado pequeños cristales a partir de la masa fundida, y también se han producido lingotes policristalinos . El mejor de este material tiene una densidad de portadores de impurezas del orden de 10 19 /cm 3 y es de tipo p. [7]
Reactividad
El arseniuro de aluminio es un compuesto estable; sin embargo, se debe evitar el contacto con ácidos, vapores ácidos y humedad. No se producirá polimerización peligrosa. La descomposición del arseniuro de aluminio produce gas arsina y vapores de arsénico peligrosos .
Toxicidad
Las propiedades químicas, físicas y toxicológicas del arseniuro de aluminio no se han investigado ni registrado exhaustivamente.
Los compuestos de aluminio tienen muchos usos comerciales y se encuentran comúnmente en la industria. Muchos de estos materiales son activos químicamente y, por lo tanto, presentan propiedades tóxicas y reactivas peligrosas.
Efectos de la exposición
Los compuestos de aluminio tienen muchos usos comerciales y se encuentran comúnmente en la industria. Muchos de estos materiales son activos químicamente y, por lo tanto, presentan propiedades tóxicas y reactivas peligrosas. Las propiedades químicas, físicas y toxicológicas del arseniuro de aluminio no se han investigado ni registrado a fondo; sin embargo, existen algunos síntomas crónicos y agudos conocidos basados en la administración de sustancias químicas.
La inhalación de arseniuro de aluminio puede causar irritación aguda del sistema respiratorio. También puede causar envenenamiento crónico por arsénico, ulceración del tabique nasal, daño hepático y cáncer/enfermedades de la sangre, los riñones y el sistema nervioso. El arseniuro de aluminio es venenoso si se ingiere y puede causar efectos gastrointestinales y cutáneos e intoxicación aguda por arsénico . Las implicaciones crónicas de la ingestión incluyen envenenamiento por arsénico, trastornos gastrointestinales, daño hepático y cáncer/enfermedades de la sangre, los riñones y el sistema nervioso. Si se aplica a la piel, el arseniuro de aluminio puede causar irritación aguda, pero no se han registrado efectos crónicos para la salud. [8] [ página necesaria ]
Precauciones especiales
Precauciones que deben tomarse durante la manipulación y el almacenamiento: Almacenar en un lugar fresco y seco en recipientes herméticamente cerrados. Asegúrese de que haya buena ventilación. Abrir y manipular el recipiente con cuidado. El AlAs reacciona al entrar en contacto con ácidos o humedad para dar lugar a una serie de compuestos de arsénico volátiles y altamente tóxicos, como la arsina .
Referencias
- ^ "AlxGa1-xAs". Base de datos Ioffe . Sankt-Peterburg: FTI im. AF Ioffe, RAN.
- ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0038". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Guo, L. "Propiedades estructurales, energéticas y electrónicas de los cúmulos de arseniuro de aluminio hidrogenado". Journal of Nanoparticle Research . Vol. 13, número 5, pág. 2029-2039. 2011.
- ^ S. Adachi, GaAs y materiales relacionados: semiconductores en masa y propiedades superreticulares . (World Scientific, Singapur, 1994)
- ^ Berger, LI (1996). Materiales semiconductores . CRC Press. pág. 125. ISBN 978-0-8493-8912-2.
- ^ abcd Dierks, S. "Arseniuro de aluminio: datos de seguridad de los materiales" Archivado el 29 de octubre de 2013 en Wayback Machine . The Fitzgerald Group, MIT, 1994.
- ^ Willardson, R., y Goering, H. (eds.), Compound Semiconductors , págs. 1, 184 (Reinhold Pub. Corp., Nueva York, 1962).
- ^ Sax. Propiedades peligrosas de los materiales industriales . Octava edición. 2005.