磷化硼

磷化硼（BP）是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。 ^[2]

磷化硼
识别
CAS号	20205-91-8  Y
PubChem	88409
性质
化学式	BP
摩尔质量	41.7855 g·mol⁻¹
外观	栗色粉末
密度	2.90 g/cm3
熔点	1100 °C (分解)
能隙	(间接)2 eV
电子迁移率	5400 cm2/(V*s) (300 K)
热导率	4 W/(cm*K) (300 K)
折光度n D	3.05 (0.63 µm)[1]
结构
晶体结构	闪锌矿型
空间群	T2d-F-43m
配位几何	四面体
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

制备

早在1891年，法国化学家亨利·莫瓦桑就合成了磷化硼晶体。^[3]

以下几种方法可制备磷化硼：^[4]

• 单质硼和红磷的混合物加热到900°C-1000°C
• 热分解PCl₃·BCl₃
• 硼与磷化锌或磷化氢反应
• 氢气还原三氯化硼和红磷的混合物
• 三氯化硼与磷化物进行复分解反应。

外观

纯净的磷化硼几乎是透明的，n-型晶体是橙红色的，然而p-型的却是暗红色的。^[5]

化学性质

磷化硼与沸腾的浓酸或碱溶液不发生反应，可在预热后与熔融的碱（例如氢氧化钠）发生反应。^[5]磷化硼暴露于空气中可在1000°C以下耐氧化，而在500°C左右能与氯气反应。高压下在2500°C仍可保持化合物的稳定，在1100°C以上真空加热会失去部分磷，得到B₁₂P_1.8，其晶体结构与碳化硼类似。^[4]

物理性质 [5]

• 热膨胀系数约为3x10⁻⁶ /°K
• 定压热容（C_P）约为0.8 J/(g*K) (于温度 300 K)
• 德拜温度 = 1000 K
• 相对较高的硬度 32 GPa(100 g 负载)
• 电子和空穴迁移率为几百cm²/(V*s) (最高可达500)

参见

相关材料

• 砷化硼
• 氮化硼
• 磷化铝
• 磷化镓

参考资料

1. refractive index database
2. POPPER, P.; INGLES, T. A. Boron Phosphide, a III–V Compound of Zinc-Blende Structure. Nature (Springer Science and Business Media LLC). 1957, 179 (4569): 1075–1075. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/1791075a0.
3. Moissan, H., Comp. Rend. 113 (1891) 726
4. 张青莲. 《无机化学丛书》第二卷：铍、碱土金属、硼铝镓分族. 北京: 科学出版社. 1991年11月: P386. ISBN 7-03-002238-6.
5. L. I. Berger "Semiconductor materials" CRC Press, 1996 ISBN 0849389127, 9780849389122 (可在google books上预览), p. 199

• Boron Chemistry at the Millennium, Editor: R.B. King, Elsevier Science & Technology (1999) ISBN 0-444-72006-5
• P-n junction type boron phosphide-based semiconductor light-emitting device and production method thereof, United States Patent 6831304
• Semiconducting Properties of Cubic Boron Phosphide, B. Stone and D. Hill, Phys. Rev. Lett. vol. 4, 282–284 (1960) doi:10.1103/PhysRevLett.4.282

外部链接