Применение материала, его соединений и сплавов на его основе в электронной технике.

Технически чистое железо используют для изготовления электромагнитов и якорей электромашин, пластин аккумуляторов. Магнетит – важный материал для производства устройств долговременной компьютерной памяти. Ферромагнитные свойства сплавов железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов, электродвигателей и трансформаторов.

Концерогенность и опасность для здоровья.

Железо является важным микроэлементом в живых организмах, так как оно катализирует процессы обмена кислородом. В организме взрослого человека содержится около 3.5 г. Недостаток железа – болезнь организма (хлороз у растений, анемия у животных). Избыточная же доза (более 200 мг) может оказывать токсическое воздействие.

Антимонид галлия

Название материала, химический символ

Антимонид галлия (стибид галлия), GaSb

Проводник, полупроводник, диэлектрик

Полупроводник

Строение атома (молекулы), тип структуры

Прямозонный полупроводник группы A^IIIB^V с шириной запрещённой зоны 0.726 эВ при 300 K. Имеет дырочный тип проводимости. Тип структуры – кубическая (а = 0,609593 нм), структура сфалерита

Относительная атомная (молекулярная) масса

191.47 а. е. м. (г/моль)

Способы получения

Получают GaSb сплавлением Ga с 5%-ным избытком Sb в атмосфере Н₂, в кварцевых или графитовых контейнерах, после чего GaSb гомогенизируют зонной плавкой.

Физические свойства

Антимонид галлия – светло-серые кристаллы с металлическим блеском.

Подвижность электронов составляет 4000 см²/(В·с), подвижность дырок – 800 см²/(В·с). Эффективная масса электронов проводимости: m_e = 0,45m₀ (где m₀ — масса свободного электрона). Плотность в твердом состоянии =5,66 г/см³, в жидком состоянии (при температуре плавления) — 6,06 г/см³; температура плавления t_пл= 712 ^оС; равновесное давление паров в точке плавления — 10^-2 Па. Коэффициент линейного расширения — 6,710^-6К^-1, твердость по минералогической шкале = 4,5, диэлектрическая проницаемость (низкочастотная) = 15,69.

7. Химические свойства:

Антимонид галлия не растворяется в воде, слабо растворяется в концентрированной соляной кислоте и концентрированных растворах щелочей, но в царской водке скорость растворения значительно увеличивается. При растворении в кислотах выделяется токсичный стибин SbH₃. Окисление антимонида галлия на воздухе начинается при температуре выше 400 ^оС. При окислении поверхность антимонида галлия адсорбирует значительно большее число атомов кислорода, чем другие соединения A^IIIB^V (за исключением антимонида алюминия). Диссоциация соединения с выделением паров сурьмы начинается после расплавления соединения в вакууме.

8. Склонность к сплавообразованию

Сплав сурьмы с галлием легируют теллуром, марганцем и др.

Стойкость к коррозии

Так как GaSb не растворяется в воде и окисление происходит только при температуре 400 ^оС, это может говорить о его хороших коррозионных свойствах.

Применение материала, его соединений и сплавов на его основе в электронной технике.

Монокристаллы антимонида галлия используются в производстве разнообразных оптоэлектронных приборов (фотоприемников, светодиодов, лазеров, в том числе, квантово-каскадных) «среднего» ИК-диапазона (длины волн 2-4 мкм), используемых в научных исследованиях, для экологического мониторинга (сенсоры разнообразных химических соединений в газовой атмосфере) и в военной технике. Еще одна область применения - производство термофотовольтаических приборов, преобразующих энергию излучения тепловых источников в ИК-диапазоне спектра в электрическую.

Концерогенность и опасность для здоровья

Остро токсичен. При работе с веществом необходимо соблюдать меры предосторожности: при попадании на кожу или в глаза может вызвать дерматит или кератит.

 

 

Гетинакс

Название материала, химический символ

Гетинакс