¿Qué es el Arseniuro de Galio?
El arseniuro de galio (en inglés: Gallium arsenide) es un arseniuro de galio, una sustancia con la fórmula de composición GaAs.
Su número de registro CAS es 1303-00-0. El arseniuro de galio se conoce comúnmente como material semiconductor por sus propiedades semiconductoras.
Usos del Arseniuro de Galio
El arseniuro de galio se utiliza principalmente como material semiconductor, por ejemplo en células solares y telecomunicaciones de alta velocidad. Se caracteriza por su elevada movilidad electrónica en comparación con el silicio, que también es un material semiconductor.
Se clasifica como un semiconductor III-V con una banda prohibida de 1,43 eV. Tiene una movilidad de electrones de 8.500 cm2/(V s) y una movilidad de huecos de 400 cm2/(V s). Los semiconductores con valores de resistividad elevados en sustratos sin dopar (no dopados) se denominan sustratos semiaislantes.
La ventaja del arseniuro de galio es que es un sustrato semi-aislante y tiene una gran movilidad de electrones, lo que permite mantener bajas las corrientes de fuga y las capacitancias parásitas. Tiene la desventaja de ser más caro y más difícil de procesar que el silicio, pero tiene funciones operativas de alta velocidad y es fácil de miniaturizar, ya que sólo consume un tercio de energía.
Es uno de los elementos semiconductores de respuesta rápida y bajo consumo. Aprovechando estas ventajas, se utiliza a menudo como material de elementos semiconductores para comunicaciones de alta velocidad, como los HEMT y los HBT. También se utiliza mucho en diodos emisores de luz roja e infrarroja, ya que es un material de tipo de transición directa.
Propiedades del Arseniuro de Galio
El arseniuro de galio tiene un peso de fórmula de 144,64, un punto de fusión de 1.238 °C y es un sólido cristalino gris a temperatura y presión ambiente. Tiene una densidad de 5,32 g/mL y una estructura de tipo mineral de zinc. Cuando el arseniuro de galio entra en contacto con ácido o vapor de agua, forma arsina, un compuesto de arsénico e hidrógeno.
Aunque es soluble en ácido clorhídrico, su solubilidad en agua es baja, <0,1 g/100 mL (20°C), y se disuelve en DMSO, etanol al 95%, metanol y acetona a sólo <1 mg/mg.
Estructura del Arseniuro de Galio
La estructura cristalina del arseniuro de galio es estable a temperatura ambiente y tiene una estructura de mezcla de zinc, es decir, la misma estructura que el ZnS, el HgS y el CuCl.
A pesar de ser un compuesto de arsénico, es poco tóxico por sí solo. Sin embargo, al reaccionar con ácidos o vapor de agua, produce arsina tóxica.
Tipos de Arseniuro de Galio
El arseniuro de galio se vende para uso industrial, principalmente como material semiconductor. Además de los productos vendidos como arseniuro de galio puro en forma de polvo, muchos otros productos se venden como obleas de GaAs y obleas epitaxiales de GaAs.
Las obleas epitaxiales de GaAs se utilizan en amplificadores de potencia para transmisión en comunicaciones móviles y LAN inalámbricas, en conmutadores de circuitos de RF y en diodos láser para escritura y lectura en unidades de discos ópticos (CD, DVD).
Más Información sobre el Arseniuro de Galio
Información de Seguridad sobre el Arseniuro de Galio
El arseniuro de galio está clasificado como Grupo 1 en la lista de riesgos cancerígenos de la IARC y es un carcinógeno conocido. Otros riesgos indicados son los siguientes
- Riesgo de efectos adversos para la fertilidad o el feto
- Alteración de la sangre y del sistema inmunitario
- Deterioro de los órganos respiratorios, hematológicos y reproductores (hombres) debido a la exposición repetida.