ヒ化ホウ素

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ヒ化ホウ素
識別情報
3D model (JSmol)
ChemSpider
性質
BAs
モル質量 85.733 g/mol[1]
外観 茶色の立方晶系の結晶[1]
密度 5.22 g/cm3[1]
融点 1,100 °C (2,010 °F; 1,370 K) 分解[1]
不溶
バンドギャップ 1.82 eV
熱伝導率 1300 W/(m·K) (300 K)
構造[2]
立方晶系、閃亜鉛鉱構造、cF8、No. 216
F43m
a = 0.4777 nm
4
関連する物質
その他の
陰イオン
窒化ホウ素
リン化ホウ素
アンチモン化ホウ素
その他の
陽イオン
ヒ化アルミニウム
ヒ化ガリウム
ヒ化インジウム
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
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亜ヒ化ホウ素
識別情報
3D model (JSmol)
性質
B12As2
モル質量 279.58 g/mol
密度 3.56 g/cm3[3]
不溶
バンドギャップ 3.47 eV
構造[4]
菱面体晶系hR42、No. 166
R3m
a = 0.6149 nm, b = 0.6149 nm, c = 1.1914 nm
α = 90°, β = 90°, γ = 120°
6
関連する物質
その他の
陰イオン
亜酸化ホウ素
特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。

ヒ化ホウ素(ヒかホウそ、英語: Boron arsenide)は、化学式BAsで表されるホウ素ヒ素無機化合物である。他にも、亜ヒ化ホウ素(B
12
As
2
)などのヒ化ホウ素化合物が知られている。立方晶系のBAsの化学合成は極めて難しく、単結晶はたいてい欠陥を伴う。

BAsは立方晶系(閃亜鉛鉱構造)のIII-V族半導体であり、格子定数は0.4777 nm、間接遷移は1.82 eVである。立方晶系のBAsは920 ℃以上で分解して亜ヒ化ホウ素B12As2となることが報告されている[5]。ヒ化ホウ素の融点は2076 ℃である。熱伝導性が極めて高く、常温のBAsの単結晶で1300 W/(m·K)と計測されており、すべての金属および半導体の中で最も高い値をとる[6]

立方晶系のBAsの基本的な物理的性質は、実験によって計測されている[7]バンドギャップは1.82 eV、屈折率は波長657 nmで3.29、弾性率は326GPa、熱膨張係数は3.85×10−6/Kであり、その他にもせん断弾性係数ポアソン比熱容量が知られている。

ヒ化ガリウムと三元合金を形成することができ、ヒ化インジウムガリウムと四元合金を形成することができる[8]

BAsは、電子移動度が高いが正孔移動度が低いケイ素とは異なり、移動度が共に1000 cm2V-1s-1より大きい[9]

2023年、学術誌『ネイチャー』に掲載された研究によると、高圧条件下ではほとんどの素材において熱伝導性が上昇するのに対し、BAsは熱伝導性が低下することが報告された[10][11][12]

亜ヒ化ホウ素

ヒ化ホウ素化合物には亜ヒ化ホウ素も存在し、二十面体構造のホウ化物B
12
As
2
が含まれる。空間群R3m菱面体晶系の構造をとり、ホウ素原子クラスターとAs-Asの鎖状構造からなる。バンドギャップが3.47 eVであるワイドギャップ半導体であり、放射線による損傷を自己修復する特異的な能力を持つ[13]。亜ヒ化ホウ素は、炭化ケイ素などの基板上で成長させることができる[14]太陽電池製造への応用も提案されたものの[8][15]、実用化はされていない。

応用

脚注

参考文献

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