ガリウムヒ素

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ヒ化ガリウム
IUPAC名	ヒ化ガリウム(III)
別名	ガリウムヒ素
組成式	GaAs
式量	144.645 g/mol
形状	銀色
結晶構造	閃亜鉛鉱型
CAS登録番号	[1303-00-0]
水への溶解度	< 0.1 g/100 mL ( ℃)
融点	1238 ℃

ヒ化ガリウム（ひかガリウム、Gallium Arsenide）はガリウムとヒ素の化合物。ガリウムヒ素とも呼ばれる。IUPAC名はヒ化ガリウム(III)。

[編集] 性質

常温で安定な結晶構造は閃亜鉛鉱型（ジンクブレンド型）構造。銀色の金属状化合物で、組成式GaAs。式量144.64、融点1238°C、比重5.310。砒素化合物の中では毒性は弱いが、酸や蒸気との反応で有毒なアルシンを発生させる。半導体材料としての性質は、1.43 eV のバンドギャップを持つIII-V族半導体であり、電子移動度は 0.85 m²/Vs、ホール移動度は 0.04 m²/Vs である。

[編集] 特徴

一般的な半導体材料であるシリコンと比較して、電子移動度が高い。 また、アンドープ基板が非常に高抵抗（シート抵抗値が数 MΩ/□）を示す。 この基板を半絶縁性基板と呼ぶ。この基板は、現在のSOI技術によるFETと同じく、基板へのリーク電流や寄生容量を低減する。

これらの特徴は、高速動作、低消費電力の半導体素子の作成に有利に働いている。 その一方で、この半絶縁性の原因であるミッドギャップ近傍の準位は数msから数sの遅い時定数の応答を引き起こし、不安定動作の原因となっている。

[編集] 用途

前記の利点を生かして、ヘテロ構造を使用した、HEMTやHBT等の高速通信用の半導体素子の材料として用いられる。 また、直接遷移形の材料であるため、赤色・赤外光の発光ダイオードに広く用いられており、半導体レーザーにも使用されている。

[編集] 毒性

ガリウムヒ素は、IARC発がん性リスク一覧でGroup1に分類され、発ガン性があると認められている。ガリウムヒ素を含有する半導体を廃棄する際には、人体に摂取されぬよう適切に処理しなくてはならない。（粉砕・破砕などは、ガリウムヒ素が飛び散るおそれがあるため、行ってはならない。）

[編集] 関連項目

• III-V族半導体
• 化合物半導体