गैलियम फास्फाइड

गैलियम फ़ाँसफ़ोरस तथा अंय तत्त्वों का यौगिक  (गैप), गैलियम का एक फॉस्फाइड, 2.24 के अप्रत्यक्ष बैंडगैप ऊर्जा अंतराल के साथ एक यौगिक अर्धचालक अर्धचालक सामग्री है।कमरे के तापमान पर इलेक्ट्रॉन वोल्ट। अशुद्ध पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्री में हल्के नारंगी या भूरे रंग के टुकड़े दिखाई देते हैं। अनडोप्ड सिंगल क्रिस्टल नारंगी होते हैं, किन्तु फ्री-कैरियर अवशोषण के कारण दृढ़ता से डोप किए गए वेफर्स गहरे रंग के दिखाई देते हैं। यह गंधहीन और पानी में अघुलनशील होता है।

गैप की सूक्ष्म कठोरता 9450 N/mm है2, का डेबी तापमान 446 K, और 5.3 का थर्मल विस्तार गुणांक क-1 कमरे के तापमान पर। n-प्रकार के अर्धचालकों के उत्पादन के लिए  गंधक, सिलिकॉन या टेल्यूरियम का उपयोग डोपिंग (अर्धचालक) के रूप में किया जाता है। पी-प्रकार अर्धचालक के लिए  जस्ता  को डोपेंट के रूप में प्रयोग किया जाता है।

गैलियम फास्फाइड के ऑप्टिकल सिस्टम में अनुप्रयोग हैं।  इसका स्थिर ढांकता हुआ स्थिरांक कमरे के तापमान पर 11.1 है। इसका अपवर्तक सूचकांक दृश्यमान रेंज में ~3.2 और 5.0 के बीच भिन्न होता है, जो अधिकांश अन्य अर्धचालक सामग्रियों की तुलना में अधिक है। इसकी पारदर्शी सीमा में, इसका सूचकांक लगभग किसी भी अन्य पारदर्शी सामग्री से अधिक है, जिसमें हीरे जैसे रत्न, या जिंक सल्फाइड जैसे गैर-ऑक्साइड लेंस सम्मिलित हैं।

प्रकाश उत्सर्जक डायोड
1960 के दशक से कम से मध्यम चमक वाले कम लागत वाले लाल, नारंगी और हरे रंग के प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) के निर्माण में गैलियम फॉस्फाइड का उपयोग किया गया है। इसका उपयोग स्टैंडअलोन या [[गैलियम आर्सेनाइड फॉस्फाइड]] के साथ किया जाता है।

शुद्ध गैप एलईडी 555 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर हरी रोशनी का उत्सर्जन करते हैं। नाइट्रोजन-डोप्ड गैप पीले-हरे (565 एनएम) प्रकाश का उत्सर्जन करता है, ज़िंक ऑक्साइड  डॉप्ड गैप लाल (700 एनएम) का उत्सर्जन करता है।

गैलियम फॉस्फाइड पीले और लाल बत्ती के लिए पारदर्शी है, इसलिए GaAsP-on-गैप एलईडी GaAsP-on-galium आर्सेनाइड से अधिक कुशल हैं।

क्रिस्टल विकास
~900 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, गैलियम फास्फाइड अलग हो जाता है और फास्फोरस गैस के रूप में निकल जाता है। 1500 डिग्री सेल्सियस पिघलने (एलईडी वेफर्स के लिए) से क्रिस्टल वृद्धि में, इसे 10–100 वायुमंडल के अक्रिय गैस दबाव में पिघले हुए बोरॉन ट्राइऑक्साइड के कंबल के साथ फॉस्फोरस को पकड़कर रोका जाना चाहिए। इस प्रक्रिया को लिक्विड इनकैप्सुलेटेड Czochralski (LEC) ग्रोथ कहा जाता है, जो सिलिकॉन वेफर्स के लिए उपयोग की जाने वाली Czochralski प्रक्रिया का विस्तार है।

बाहरी संबंध

 * गैप. refractiveindex.info
 * Ioffe NSM data archive