اقرأ في هذا المقال
- إثميد الغاليوم
- خصائص إثميد الغاليوم وتطبيقاته
- الجسيمات النانوية
- الخصائص الفيزيائية لجسيمات إثميد الغاليوم النانوية
في الكيمياء هناك مركب يعرف باسم إثميد الغاليوم (Gallium antimonide) وهو عبارة عن أحد المركبات الكيميائية غير العضوية يتكون من عنصر الغاليوم وعنصر الإثمد أو ما يعرف بالأنتمون، يمتلك هذا المركب الصيغة الكيميائية التالية (GaSb)، وهو من عائلة أشباه الموصلات في عائلة خماسية التكافؤ.
إثميد الغاليوم
- إثميد الغاليوم هو عبارة عن مصدر غاليوم مزروع بلوري يستعمل من أجل عملية إنتاج أهداف رشقة ومصادر ترسيب وكمواد أولية من أجل مختلف أشباه الموصلات ومواد بصرية ضوئية، كما وتحتوي مركبات أنتيمونيد (Antimonide) (أو stibnides) على عنصر الأنتمون.
- يتم استخدام هياكلها الشبكية الفريدة في مواد أشباه الموصلات الأكثر تطورًا من قبل العلماء والباحثين في مجال التكنولوجيا، وعلى سبيل المثال في شهر يناير من عام 2013 ميلادي، ابتكر باحثون في مركز الأجهزة الكمومية بجامعة نورث وسترن أول شريحة كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء نشطة وسلبية في الوضع المزدوج مصنوعة من إنديوم أرسينيد / غاليوم أنتيمونيد.
- من الممكن أن يتم استخدام إيثيميد الغاليوم (GaSb) في مغلفات الأشعة تحت الحمراء وفي مصابيح (LED) بالأشعة تحت الحمراء وفي الليزر والترانزستورات وفي الأنظمة الحرارية الكهروضوئية.
- يتم تحضير رقائق أنتيمونيد الغاليوم من أنتيمونيد الغاليوم، وأنتيمونيد الغاليوم يحتوي على أعلى معامل انكسار من معظم المركبات غير المعدنية الأخرى، ويتم استخدامه على نطاق واسع في أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء والأنظمة الحرارية الكهروضوئية.
- وقد وجد أيضًا استخداماته في مقاومات الضوء حيث يتم استخدامه كمكون، أنتيمونيد الغاليوم تحت رادار الأبحاث الضخمة مؤخرًا، وتهدف البحوثات إلى إيجاد المزيد من استخدامات رقائق الغاليوم أنتيمونيد، ولقد نجحت الكثير من الأبحاث مؤخرًا على الرغم من أن الكثير حول قابلية استخدام رقائق الغاليوم أنتيمونيد لم يتم اكتشافها بعد.
- يجب أن نتذكر أنه تم تصنيفها على أنها ضارة بالإنسان والبيئة، ولذلك يجب التعامل معها بحذر، وعلاوة على ذلك فإن كفاءة وفعالية رقائق الغاليوم أنتيمونيد تعتمد على مستوى النقاء.
خصائص إثميد الغاليوم وتطبيقاته
إن أنتيمونيد الغاليوم (GaSb) هو من أشباه الموصلات مصنوعة من الأنتيمون والغاليوم تنتمي إلى عائلة أشباه الموصلات من III إلى V، يتيح الهيكل الشبكي الفريد له أن يتم استخدامه في تطبيقات أشباه الموصلات المعقدة.
الخواص الكيميائية
يتم توفير الخصائص الكيميائية لإثميد الغاليوم في الجدول أدناه:
| الخصائص الكيميائية | |
|---|---|
| الصيغة الكيميائية | GaSb |
| الكتلة المولية | 191.483 غرام لكل مول |
| رقم التسجيل | 12064-03-8 |
| الاسم بـ (IUPAC) | Gallium (III) antimonide |
| المجموعة | III-V |
| فجوة الفرقة | 0.726 إلكترون فولت |
| نوع فجوة الفرقة | غير مباشر |
| الشكل البلوري | Zinc Blende |
| مجموعة التماثل | Td2-F43m |
| ثابت الشعرية | 0.61 نانومتر |
الخصائص الكهربائية
يتم توفير الخواص الكهربائية لإثمد الغاليوم في الجدول أدناه:
| الخصائص الكهربائية | |
|---|---|
| تركيز الناقل الجوهري | 1.5×1012cm-3 |
| Electron Mobility | ≤ 3000 cm2 V-1 s-1 |
| Hole Mobility | ≤ 1000 cm2 V-1 s-1 |
| معامل انتشار الإلكترون | ≤ 75 cm2 s-1 |
الخصائص الحرارية والميكانيكية والبصرية
ترد الخواص الحرارية والميكانيكية والبصرية لإثمد الغاليوم في الجداول أدناه:
| الخصائص الميكانيكية | |
|---|---|
| درجة الانصهار | 712 درجة مئوية |
| الكثافة | 5.614 غرام لكل سم مكعب |
| معامل الحجم | 5.63•1011 dyn cm-2 |
| الخصائص الحرارية | |
|---|---|
| توصيل حراري | 0.32 W cm-1 °C-1 |
| الانتشار الحراري | 0.23 cm2 s-1 |
| معامل التمدد الحراري | 7.75×10-6 °C-1 |
| Optical Properties | |
|---|---|
| معامل الانكسار (589 nm @ 293 K) | 3,8 |
| معامل إعادة التركيب الإشعاعي (@ 300 K) | 10-10 cm3 s-1 |
التطبيقات
يجد أنتيمونيد الغاليوم تطبيقات في:
- كاشفات الأشعة تحت الحمراء.
- المصابيح تحت الحمراء.
- الترانزستورات.
- الليزر.
- الأنظمة الكهروضوئية.
الجسيمات النانوية
الجسيمات النانوية أنتيمونيد الغاليوم مصنفة على أنها ضارة بالبشر وخطرة على البيئة.
الخواص الكيميائية لجسيمات إثميد الغاليوم النانوية
تم توضيح الخصائص الكيميائية للجسيمات النانوية المضادة لإثميد الغاليوم في الجدول التالي:
| البيانات الكيميائية | |
|---|---|
| الصيغة الكيميائية | GaSb |
| رقم التسجيل | 12064-03-8 |
| المجموعة لكل من العنصرين | الإثميد 15 الغاليوم 13 |
| التركيب البنائي لكل من العنصرين | الغاليوم [Ar] 3d10 4s2 4p1 الإثميد [Kr] 4d105s2 5p3 |
| التركيب الكيميائي | |
|---|---|
| العنصر | النسبة (%) |
| الغاليوم | 63.58 |
| الإثميد (الأنتمون) | 36.41 |
الخصائص الفيزيائية لجسيمات إثميد الغاليوم النانوية
الجدول التالي يوضح الخصائص الفيزيائية للجسيمات النانوية لملركب إثميد الغاليوم:
| الخاصية | |
|---|---|
| الكثافة | 5.62 غرام لكل سم مكعب |
| الكتلة المولية | 191.48 غرام لكل مول |
التطبيقات
التطبيقات الرئيسية لجزيئات الغاليوم النانوية مذكورة أدناه:
- عنصر من مكونات مقاومات الضوء لأجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء ومصابيح (LED) بالأشعة تحت الحمراء والليزر والترانزستورات.
- عنصر من مكونات مقاومات الضوء لأنظمة الطاقة الحرارية.
معلومات السلامة
| معلومات السلامة | |
|---|---|
| بيانات مخاطر GHS | ضارة إذا ابتلعت (H302) ضار إذا استنشق (H332) سامة للحياة المائية (H401) |
| احتياطات السلامة | S 61 |
