El arseniuro de boro es un compuesto químico que involucra boro y arsénico , generalmente con una fórmula química BA. Se conocen otros compuestos de arseniuro de boro, como el subarsenido B 12 As 2 . La síntesis química de BA cúbicos es muy desafiante y sus formas monocristalinas generalmente tienen defectos.
F | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
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Propiedades | |
BA | |
Masa molar | 85,733 g / mol [1] |
Apariencia | Cristales cúbicos marrones [1] |
Densidad | 5,22 g / cm 3 [1] |
Punto de fusion | 1.100 ° C (2.010 ° F; 1.370 K) se descompone [1] |
Insoluble | |
Brecha de banda | 1,82 eV [2] |
Conductividad térmica | 1300 W / (m · K) (300 K) [3] |
Estructura [4] | |
Cubic ( esfalerita ), cF8 , No. 216 | |
F 4 3m | |
a = 0,4777 nm | |
Unidades de fórmula ( Z ) | 4 |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Nitruro de boro Fosfuro de boro Antimonuro de boro |
Otros cationes | Arseniuro de aluminio Arseniuro de galio Arseniuro de indio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Identificadores | |
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Propiedades | |
B 12 como 2 | |
Masa molar | 279,58 g / mol |
Densidad | 3,56 g / cm 3 [5] |
Insoluble | |
Brecha de banda | 3,47 eV |
Estructura [6] | |
Romboédrica , HR42 , No. 166 | |
Grupo espacial | R 3 m |
Constante de celosía | a = 0,6149 nm, b = 0,6149 nm, c = 1,1914 nm α = 90 °, β = 90 °, γ = 120 ° |
Unidades de fórmula ( Z ) | 6 |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Subóxido de boro |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Propiedades
BAs es un semiconductor cúbico ( esfalerita ) de la familia III-V con una constante de red de 0,4777 nm y se ha medido una banda prohibida indirecta de 1,82 eV. [7] Se informa que los BA cúbicos se descomponen en el subarsénido B 12 As 2 a temperaturas superiores a 920 ° C. [8] El arseniuro de boro tiene un punto de fusión de 2076 ° C. La conductividad térmica es muy alta: alrededor de 1300 W / (m · K) a 300 K. [9]
Las propiedades físicas básicas de los BA cúbicos se han caracterizado experimentalmente: [10] Band gap (1,82 eV), índice de refracción óptica (3,29 a 657 nm), módulo elástico (326 GPa), módulo de corte, relación de Poisson, coeficiente de expansión térmica (3,85 × 10-6 / K) y capacidad calorífica. Puede alearse con arseniuro de galio para producir semiconductores ternarios y cuaternarios. [11]
Subarsénido de boro
El arseniuro de boro también se presenta como subarsénidos, incluido el boruro icosaédrico B 12 As 2. Pertenece al grupo espacial R 3 m con una estructura romboédrica basada en grupos de átomos de boro y cadenas As-As de dos átomos. Es un semiconductor de banda ancha (3,47 eV) con la extraordinaria capacidad de "autocurarse" del daño por radiación. [12] Esta forma se puede cultivar en sustratos como el carburo de silicio . [13]
Aplicaciones
Se ha propuesto el arseniuro de boro como material para la fabricación de células solares , [11] [14] aunque actualmente no se utiliza para este propósito.
Los cálculos de los primeros principios han predicho que la conductividad térmica de los BA cúbicos es notablemente alta, más de 2200 W / (m · K) a temperatura ambiente, que es comparable a la del diamante y el grafito. [15] Las mediciones posteriores arrojaron un valor de solo 190 W / (m · K) debido a la alta densidad de defectos. [16] [17] Cálculos de primeros principios más recientes que incorporan la dispersión de cuatro fonones predicen una conductividad térmica de 1400 W / (m · K). [18] Posteriormente, se han realizado y medido experimentalmente cristales de arseniuro de boro sin defectos con una conductividad térmica ultra alta de 1300 W / (m · K), de acuerdo con las predicciones teóricas. [19] Los cristales con una pequeña densidad de defectos han mostrado una conductividad térmica de 900 a 1000 W / (m · K). [20] [21]
Referencias
- ↑ a b c d Haynes, William M., ed. (2011). Manual CRC de Química y Física (92ª ed.). Boca Raton, FL: CRC Press . pag. 4.53. ISBN 1439855110.
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- ^ Perri, J. A; La Placa, S; Correo, B (1958). "Nuevos compuestos del grupo III-grupo V: BP y BA". Acta Crystallographica . 11 (4): 310. doi : 10.1107 / S0365110X58000827 .
- ^ Villars, Pierre (ed.) "B 12 As 2 (B 6 As) Crystal Structure" en fases sólidas inorgánicas , Springer, Heidelberg (ed.) SpringerMaterials
- ^ Morosina, B; Aselage, T. L; Feigelson, R. S (2011). "Refinamientos de la estructura cristalina de materiales de simetría romboédrica que contienen icosaedros ricos en boro". Procedimientos de MRS . 97 . doi : 10.1557 / PROC-97-145 .
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enlaces externos
- Artículo de 2020 de Malica y Dal Corso - Constantes elásticas dependientes de la temperatura y propiedades termodinámicas de los BA: una investigación ab initio
- Datos de Matweb
- King, RB (1999). Química del boro en el Milenio . Nueva York: Elsevier. ISBN 0-444-72006-5.
- Ownby, PD (1975). "Ordenó arseniuro de boro". Revista de la Sociedad Americana de Cerámica . 58 (7-8): 359-360. doi : 10.1111 / j.1151-2916.1975.tb11514.x .