砷化氢的三大应用

半导体

砷烷用于半导体工业中外延硅的n型掺杂;硅中n型扩散;离子注入;生长砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)以及与III/V族元素形成化合物半导体。AsH3可用于合成与微电子学及固态雷射有关的半导体材料。与相似,砷是硅及锗的n-掺染物。[1] 重要的用途是以AsH3为原料,在700-900°C通过化学气相沉积来制造半导体材料砷化镓(GaAs):Ga(CH3)3 + AsH3 → GaAs + 3CH4

化学战

早在次大战前,AsH3就已计划用于化学战。由于该气体无色,几乎无臭,且密度是空气的2.5倍,因此适合在化学战中用作覆盖效应搜索。其致命浓度远低于能闻到蒜头气味的浓度。尽管如此,与光气相比它易燃且效果较低,因此从未正式用作武器。另一方面,有几种基于砷化氢的有机化合物,例如:路易斯毒气氯乙烯氯胂)、亚当毒气(二苯胺氯胂)、克拉克一号毒气(二苯胺氯胂)、克拉克二号毒气(二苯氰化胂)等则曾用于化学战中。[8]

探测砷中毒

AsH3在司法科学中亦,因为它可用于砷中毒的探测。旧的(但敏感的)马氏试砷法样品中含砷时便会释放出砷化氢。[3] 此方法大约在1836年由詹姆士·马西发明。它是基于受害者身体(通常在胃部)的含砷样本与无砷锌及稀硫酸的反应:如样本含砷,气态砷化氢便会生成。其后气体通过玻璃管,在250-300°C的温度下分解。若装置中加热部份有砷镜生成,便表明砷的存在。而若装置的清凉部分有黑镜沉淀物生成,则表明锑的存在。十九世纪末至二十世初,马氏试砷法曾使用,但被多经过改善的、复杂的技术取代,例如:用于司法领域的中子活化分析