A principal diferença entre o silício e o arseneto de gálio é que os elétrons se movem mais lentamente na estrutura do arseneto de silício, enquanto os elétrons correm pela estrutura cristalina do arseneto de gálio.
Silício e arseneto de gálio podem ser comparados de acordo com suas estruturas eletrônicas e cristalinas para determinar suas vantagens comerciais. Estes são úteis na fabricação de materiais semicondutores.
CONTEÚDO
1. Visão geral e diferença chave
2. O que é Arseneto de Silício
3. O que é arseneto de gálio
4. Silício vs Arseneto de Gálio em Forma Tabular
5. Resumo – Silício vs Arseneto de Gálio
O que é Arseneto de Silício?
O arseneto de silício é um material semicondutor com a fórmula química Si-As. A massa molar deste composto é 103,007 g/mol. Aparece como um material sólido cristalino e sua densidade é de cerca de 3,31 g/cm3. A fase cristalina ou estrutura do material cristalino pode ser descrita como monoclínica. Este material semicondutor é útil na produção de semicondutores para substituir o uso direto de arseneto porque o arseneto é considerado um elemento químico prejudicial para lidar.
Os materiais semicondutores são geralmente estruturas cristalinas que são produzidas a partir de materiais de partida com pureza ultra-alta. Esses materiais de partida são usados em vários grandes fornos elétricos de mufla, fornos tubulares para redução de hidrogênio, reatores Pfaudler revestidos de vidro de 50 galões que são apoiados pelo laboratório analítico que consiste em difração de raios X, etc. Alguns sinônimos para arseneto de silício incluem silício- liga de arsênico, silício de arsênio, CAS 15455-99-9, etc. No entanto, o nome IUPAC dado para este material semicondutor é λ1-arsanilsilício.
O que é arseneto de gálio?
O arseneto de gálio é um material semicondutor com a fórmula química GaAs. É útil em alguns diodos, transistores de efeito de campo e circuitos integrados. Os portadores de carga deste material são elétrons que podem se mover em alta velocidade entre os átomos.
Figura 01: Estrutura de Arseneto de Gálio
O arseneto de gálio é um semicondutor de gap direto III-V com uma estrutura cristalina de mistura de zinco. Podemos usá-lo para fabricar dispositivos como circuitos integrados de frequência de micro-ondas, circuitos integrados monolíticos de micro-ondas, diodos emissores de luz infravermelha, diodos laser, células solares e janelas ópticas. Além disso, este material é usado para o crescimento epitaxial de outros semicondutores III-V, como arseneto de gálio de índio e arseneto de gálio de alumínio.
A massa molar do arseneto de gálio é 144,645 g/mol. Aparece como cristais cinzas. Além disso, tem um odor semelhante ao do alho quando umedecido. A densidade do arseneto de gálio é 5,32 g/cm3, e seu ponto de fusão pode ser dado como 1238 graus Celsius. É insolúvel em água, mas solúvel em HCl. Além disso, é insolúvel em etanol, metanol e acetona. Sua estrutura cristalina pode ser descrita como uma mistura de zinco onde a geometria de coordenação é tetraédrica. Sua forma molecular é linear.
Em seu composto, o gálio mostra o estado de oxidação +3, e os monocristais de arseneto de gálio podem ser preparados usando os três seguintes processos industriais:
Processo de congelamento vertical Crescimento de cristal usando forno horizontal (técnica de Bridgman-Stockbarger) Método de crescimento de Czochralski encapsulado em líquido
Qual é a diferença entre silício e arseneto de gálio?
Silício e arseneto de gálio são dois materiais semicondutores importantes. Esses materiais têm elétrons como portadores de carga. A principal diferença entre o silício e o arseneto de gálio é que os elétrons se movem mais lentamente na estrutura do silício, enquanto os elétrons correm pela estrutura cristalina do arseneto de gálio. Além disso, o arseneto de gálio é mais eficiente que o arseneto de silício. O arseneto de silício é usado na produção de semicondutores como substituto do uso direto do arsênico, enquanto o arseneto de gálio é usado na fabricação de diodos emissores de luz, que podem ser encontrados em sistemas de comunicação e controle ópticos.
O infográfico abaixo apresenta as diferenças entre silício e arseneto de gálio em forma de tabela para comparação lado a lado.
Resumo – Silício vs Arseneto de Gálio
O arseneto de silício é um material semicondutor com a fórmula química Si-As, enquanto o arseneto de gálio é um material semicondutor com a fórmula química GaAs. A principal diferença entre o silício e o arseneto de gálio é que os elétrons se movem mais lentamente na estrutura do silício, enquanto os elétrons correm pela estrutura cristalina do arseneto de gálio.
Referência:
1. “Arseneto de Silício.” Elementos americanos, 13 de junho de 2017.
Cortesia da imagem:
1. “Bolas 3D de célula unitária de arseneto de gálio” Por Benjah-bmm27 – Trabalho próprio (Domínio Público) via Commons Wikimedia