อินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ ( InGaAs ; หรืออีกชื่อหนึ่ง คือ แกลเลียมอินเดีย มอาร์เซไนด์ , GaInAs ) เป็นโลหะผสมสามองค์ประกอบ ( สารประกอบ ทางเคมี ) ของ อินเดียมอาร์เซไนด์ (InAs) และแกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) อินเดียมและแกลเลียมเป็น ธาตุ หมู่ IIIในตารางธาตุขณะที่อาร์เซนิกเป็น ธาตุ หมู่ Vโลหะผสมที่ทำจากธาตุหมู่เคมีเหล่านี้เรียกว่าสารประกอบ "III-V" InGaAs มีคุณสมบัติอยู่ระหว่างคุณสมบัติของ GaAs และ InAs InGaAs เป็น สารกึ่งตัวนำที่อุณหภูมิห้องมีการใช้งานในด้านอิเล็กทรอนิกส์และโฟโตนิกส์

ความสำคัญหลักของ GaInAs คือการนำไปใช้เป็นโฟโตดีเทคเตอร์ความเร็วสูงที่มีความไวสูงซึ่งเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมผ่านใยแก้วนำแสง^{[ 1 ]}

อินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ (InGaAs) และแกลเลียม-อินเดียมอาร์เซไนด์ (GaInAs) ใช้แทนกันได้ ตามมาตรฐานIUPAC ^{[ 2 ]}ชื่อเรียกที่นิยมสำหรับโลหะผสมคือ Ga _x In _1-x As โดยที่ธาตุหมู่ III ปรากฏตามลำดับเลขอะตอม ที่เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับระบบโลหะผสมที่เกี่ยวข้อง Al _x Ga _1-x As ส่วนประกอบโลหะผสมที่สำคัญที่สุดจากมุมมองทางเทคโนโลยีและเชิงพาณิชย์คือ Ga _0.47 In _0.53 As ซึ่งสามารถตกตะกอนในรูปผลึกเดี่ยวบนอินเดียมฟอสไฟด์ (InP)

GaInAs ไม่ใช่วัสดุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ จำเป็นต้องใช้วัสดุผลึกเดี่ยวสำหรับการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโฟตอนิกส์ Pearsall และเพื่อนร่วมงานเป็นกลุ่มแรกที่อธิบายการเจริญเติบโตแบบเอพิแทกเซียลของผลึกเดี่ยวของ In _0.53 Ga _0.47 As บนพื้นผิว InP ที่มีทิศทาง (111) ^{[ 3 ]}และบนพื้นผิวที่มีทิศทาง (100) ^{[ 4 ]}วัสดุผลึกเดี่ยวในรูปแบบฟิล์มบางสามารถปลูกได้โดยเอพิแทกซีจากเฟสของเหลว (LPE) เฟสไอ (VPE) โดยเอพิแทกซีลำแสงโมเลกุล (MBE) และโดยการตกตะกอนไอสารเคมีอินทรีย์โลหะ (MO-CVD) ^{[ 5 ]} ปัจจุบัน อุปกรณ์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ผลิตโดย MO-CVD หรือ MBE

คุณสมบัติทางแสงและทางกลของ InGaAs สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนอัตราส่วนของ InAs และ GaAs, In_1-xกา_xดังที่ [ ^{6 ] อุปกรณ์} InGaAs ส่วนใหญ่ปลูกบนพื้นผิวอินเดียมฟอสไฟด์ (InP) เพื่อให้ตรงกับค่าคงที่แลตติสของ InP และหลีกเลี่ยงความเครียดทางกลIn_0.53กา_0.47ตามการใช้งาน สารประกอบนี้มีขอบการดูดกลืน แสง ที่ 0.75 eV ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นตัดที่ λ=1.68  μmที่อุณหภูมิ 295 K

โดยการเพิ่มสัดส่วนโมลของ InAs ให้มากขึ้นเมื่อเทียบกับ GaAs จะสามารถขยายความยาวคลื่นตัดได้ถึงประมาณ λ=2.6 μm ในกรณีนั้น จำเป็นต้องมีมาตรการพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดทางกลที่เกิดจากความแตกต่างของ ค่า คง ที่ของ โครงสร้างผลึก

GaAs มีโครงสร้างผลึกที่ไม่เข้ากันกับเจอร์มาเนียม (Ge) อยู่ 0.08% เมื่อเติม InAs 1.5% ลงในโลหะผสม In _0.015 Ga _0.985 As จะมีโครงสร้างผลึกที่เข้ากันกับพื้นผิว Ge ซึ่งช่วยลดความเครียดในการตกตะกอน GaAs ในขั้นตอนต่อไป

InGaAs มีพารามิเตอร์แลตติสที่เพิ่มขึ้นเชิงเส้นตามความเข้มข้นของ InAs ในโลหะผสม^{[ 7 ]}แผนภาพเฟสของของเหลว-ของแข็ง^{[ 3 ]}แสดงให้เห็นว่าในระหว่างการแข็งตัวจากสารละลายที่มี GaAs และ InAs นั้น GaAs จะถูกดูดซับในอัตราที่สูงกว่า InAs มาก ทำให้สารละลาย GaAs ลดลง ในระหว่างการเติบโตจากสารละลาย องค์ประกอบของวัสดุแรกที่แข็งตัวจะมี GaAs มาก ในขณะที่วัสดุสุดท้ายที่แข็งตัวจะมี InAs มากกว่า คุณสมบัตินี้ถูกนำมาใช้เพื่อผลิตแท่ง InGaAs ที่มีองค์ประกอบไล่ระดับตามความยาวของแท่ง อย่างไรก็ตาม ความเครียดที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงค่าคงที่แลตติสทำให้แท่งเป็นผลึกหลายเหลี่ยมและจำกัดลักษณะเฉพาะไว้เพียงไม่กี่พารามิเตอร์ เช่นช่องว่างพลังงานและค่าคงที่แลตติสโดยมีความไม่แน่นอนเนื่องจากการไล่ระดับองค์ประกอบอย่างต่อเนื่องในตัวอย่างเหล่านี้

ฟิล์มผลึกเดี่ยวแบบเอพิแท็กเซียลของ GaInAs สามารถสร้างขึ้นบนพื้นผิวผลึกเดี่ยวของสารกึ่งตัวนำ III-V ที่มีพารามิเตอร์แลตติสใกล้เคียงกับโลหะผสมแกลเลียมอินเดียมอาร์เซไนด์ที่ต้องการสังเคราะห์ได้ สามารถใช้พื้นผิวได้สามชนิด ได้แก่ GaAs, InAs และ InP การจับคู่ที่ดีระหว่างค่าคงที่แลตติสของฟิล์มและพื้นผิวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษา คุณสมบัติ ของผลึกเดี่ยวและข้อจำกัดนี้อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบเล็กน้อยในระดับไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ดังนั้น คุณสมบัติของฟิล์มเอพิแท็กเซียลของโลหะผสม GaInAs ที่ปลูกบน GaAs จึงคล้ายคลึงกับ GaAs มาก และฟิล์มที่ปลูกบน InAs ก็คล้ายคลึงกับ InAs มาก เนื่องจากความเครียดจากการไม่ตรงกันของแลตติสโดยทั่วไปไม่อนุญาตให้มีการเบี่ยงเบนขององค์ประกอบอย่างมีนัยสำคัญจากพื้นผิวไบนารีบริสุทธิ์

กา_0.47ใน_0.53เช่นเดียวกับโลหะผสมที่มีพารามิเตอร์แลตติสตรงกับ InP ที่ 295 K GaInAs ที่มีแลตติสตรงกับ InP เป็นสารกึ่งตัวนำที่มีคุณสมบัติแตกต่างจาก GaAs, InAs หรือ InP อย่างมาก มีช่องว่างพลังงาน 0.75 eV มวลยังผลของอิเล็กตรอน 0.041 และความคล่องตัวของอิเล็กตรอนใกล้เคียง 10,000 cm² ^· V⁻¹ ^· s⁻¹ ^ที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งทั้งหมดนี้เอื้ออำนวยต่อการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโฟตอนิกส์หลายอย่างมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ GaAs, InP หรือแม้แต่ Si ^{[ 1 ]} การวัดช่องว่างพลังงานและความคล่องตัวของอิเล็กตรอนของ GaInAs ผลึกเดี่ยวได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกโดย Takeda และคณะ^{[ 9 ]}

เช่นเดียวกับวัสดุส่วนใหญ่ พารามิเตอร์แลตติสของ GaInAs เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ที่วัดได้ ^{[ 13 ]}คือ5.66 × 10 ⁻⁶  K ⁻¹ซึ่งมีค่ามากกว่าสัมประสิทธิ์ของ InP อย่างมีนัยสำคัญ4.56 × 10 ⁻⁶  K ⁻¹ฟิล์มที่มีโครงสร้างผลึกตรงกับ InP ที่อุณหภูมิห้องโดยทั่วไปจะถูกสร้างขึ้นที่อุณหภูมิ 650 °C โดยมีความคลาดเคลื่อนของโครงสร้างผลึกอยู่ที่ +6.5 × 10 ⁻⁴ฟิล์มดังกล่าวมีสัดส่วนโมลของ GaAs เท่ากับ 0.47 เพื่อให้ได้การจับคู่แลตติสที่อุณหภูมิการเติบโต จำเป็นต้องเพิ่มสัดส่วนโมลของ GaAs เป็น 0.48

สามารถกำหนดพลังงานช่องว่างแถบของ GaInAs ได้จากจุดสูงสุดใน สเปกตรัม การเรืองแสงโดยมีเงื่อนไขว่าความเข้มข้นของสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องโดยรวมต้องน้อยกว่า5 × 10 ¹⁶  cm ⁻³พลังงานช่องว่างแถบขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง ดังที่เห็นได้ในรูปที่ 3 สำหรับตัวอย่างทั้งชนิด n และชนิด p พลังงานช่องว่างแถบที่อุณหภูมิห้องสำหรับ InGaAs/InP มาตรฐาน (53% InAs, 47% GaAs) คือ 0.75 eV และอยู่ระหว่างค่าของ Ge และ Si โดยบังเอิญ ช่องว่างแถบของ GaInAs อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์ตรวจจับแสงและเลเซอร์สำหรับช่วงการส่งผ่านคลื่นความยาวคลื่นยาว (ย่าน C และย่าน L) สำหรับ การ สื่อสาร ด้วยใยแก้วนำแสง

มวลยังผลของอิเล็กตรอนของGaInAs m ^* /m° = 0.041 ^{[ 10 ]}มีค่าน้อยที่สุดสำหรับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ใดๆ ที่มีช่องว่างพลังงานมากกว่า 0.5 eV มวลยังผลถูกกำหนดจากความโค้งของความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานและโมเมนตัม: ความโค้งที่มากขึ้นจะส่งผลให้มวลยังผลต่ำลงและรัศมีของการกระจายตัวมีขนาดใหญ่ขึ้น ในทางปฏิบัติ มวลยังผลที่ต่ำจะนำไปสู่ความคล่องตัวของพาหะที่สูงขึ้นโดยตรง ซึ่งเอื้อต่อความเร็วในการขนส่งและความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้น มวลยังผลของพาหะที่ต่ำลงยังเอื้อต่อกระแสอุโมงค์ที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นผลโดยตรงจากการกระจายตัว

แถบวาเลนซ์มีตัวนำประจุสองประเภท ได้แก่ โฮลเบา: m ^* /m° = 0.051 ^{[ 11 ]}และโฮลหนัก: m ^* /m° = 0.2 ^{[ 14 ]} คุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางแสงของแถบวาเลนซ์ถูกครอบงำโดยโฮลหนัก เนื่องจากความหนาแน่นของสถานะเหล่านี้มากกว่าโฮลเบามาก ซึ่งสะท้อนให้เห็นในความคล่องตัวของโฮลที่ 295 K ซึ่งต่ำกว่าอิเล็กตรอนถึง 40 เท่า

ความคล่องตัวของอิเล็กตรอนและความคล่องตัวของโฮลเป็นพารามิเตอร์สำคัญสำหรับการออกแบบและประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทาเคดะและเพื่อนร่วมงานเป็นกลุ่มแรกที่วัดความคล่องตัวของอิเล็กตรอนในฟิล์มเอพิแทกเซียลของ InGaAs บนพื้นผิว InP ^{[ 9 ]} ความคล่องตัวของตัวพาที่วัดได้สำหรับอิเล็กตรอนและโฮลแสดงในรูปที่ 4

การเคลื่อนที่ของตัวพาในGa_0.47ใน_0.53ซึ่งถือว่าผิดปกติในสองประเด็น:

• ค่าการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่สูงมาก
• อัตราส่วนการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนต่อโฮลที่สูงผิดปกติ

ค่าการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่อุณหภูมิห้องสำหรับตัวอย่างแกลเลียมที่มีความบริสุทธิ์ค่อนข้างสูง_0.47ใน_0.53เมื่อเข้าใกล้10 × 10 ³  cm ² ·V ⁻¹ ·s ⁻¹ซึ่งเป็นค่าที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาสารกึ่งตัวนำที่มีความสำคัญทางเทคโนโลยี แม้ว่าจะน้อยกว่าค่าของกราฟีน อย่างมาก ก็ตาม

ความคล่องตัวแปรผันตรงกับค่าการนำไฟฟ้าของตัวนำ เมื่อความคล่องตัวเพิ่มขึ้น ความสามารถในการนำกระแสของทรานซิสเตอร์ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ความคล่องตัวที่สูงขึ้นจะช่วยลดเวลาตอบสนองของโฟโตดีเทคเตอร์ความคล่องตัวที่มากขึ้นจะช่วยลดความต้านทานอนุกรม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ลดเสียงรบกวน และลดการใช้พลังงาน

ค่าคงที่การแพร่ของพาหะส่วนน้อยแปรผันตรงกับความคล่องตัวของพาหะ ค่าคงที่การแพร่ของอิเล็กตรอนที่อุณหภูมิห้องค่า 250 cm² ^· s⁻¹ ^นั้นสูงกว่าค่าของ Si, GaAs, Ge หรือ InP อย่างมาก และเป็นตัวกำหนดการตอบสนองที่รวดเร็วเป็นพิเศษของGa_0.47ใน_0.53ในฐานะอุปกรณ์ตรวจจับแสง

อัตราส่วนความคล่องตัวของอิเล็กตรอนต่อโฮลนั้นสูงที่สุดในบรรดาสารกึ่งตัวนำที่ใช้ในปัจจุบัน

การใช้งานหลักของ GaInAs คือการใช้เป็นตัวตรวจจับอินฟราเรดการตอบสนองเชิงสเปกตรัมของโฟโตไดโอด GaInAs แสดงในรูปที่ 5 โฟโตไดโอด GaInAs เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้ในช่วงความยาวคลื่น 1.1 μm < λ < 1.7 μm ตัวอย่างเช่น เมื่อเปรียบเทียบกับโฟโตไดโอดที่ทำจาก Ge โฟโตไดโอด GaInAs มีการตอบสนองเวลาที่เร็วกว่า ประสิทธิภาพควอนตัมที่สูงกว่า และกระแสไฟฟ้ามืดที่ต่ำกว่าสำหรับพื้นที่เซ็นเซอร์เดียวกัน^{[ 16 ]}โฟโตไดโอด GaInAs ถูกคิดค้นขึ้นในปี 1977 โดย Pearsall ^{[ 17 ]}

โฟโตไดโอดแบบ Avalancheมีข้อดีคือมีอัตราขยายเพิ่มขึ้น แต่ต้องแลกมาด้วยเวลาตอบสนองที่ช้าลง อุปกรณ์เหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจจับโฟตอนเดี่ยวในแอปพลิเคชันต่างๆ เช่นการกระจายกุญแจควอนตัมซึ่งเวลาตอบสนองไม่สำคัญมากนัก โฟโตดีเทคเตอร์แบบ Avalanche ต้องใช้โครงสร้างพิเศษเพื่อลดกระแสรั่วไหลย้อนกลับเนื่องจากการทะลุผ่าน โฟโตไดโอดแบบ Avalanche ที่ใช้งานได้จริงตัวแรกได้รับการออกแบบและสาธิตในปี พ.ศ. 2522 ^{[ 18 ]}

ในปี พ.ศ. 2523 Pearsall ได้พัฒนาการออกแบบโฟโตไดโอดที่ใช้ประโยชน์จากเวลาการแพร่กระจายที่สั้นเป็นพิเศษของอิเล็กตรอนที่มีความคล่องตัวสูงใน GaInAs ซึ่งนำไปสู่เวลาตอบสนองที่รวดเร็วมาก^{[ 19 ] [ 20 ]} โครงสร้างนี้ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมและต่อมาได้ชื่อว่า UTC หรือโฟโตไดโอดแบบตัวนำเดินทางเดียว^{[ 21 ]} ในปี พ.ศ. 2532 Wey และเพื่อนร่วมงาน^{[ 22 ]}ได้ออกแบบและสาธิตโฟโตไดโอด GaInAs/InP แบบพินที่มีเวลาตอบสนองสั้นกว่า 5 พิโควินาทีสำหรับพื้นผิวตรวจจับที่มีขนาด 5 μm x 5 μm

นวัตกรรมสำคัญอื่นๆ ได้แก่ โฟโตไดโอดแบบบูรณาการ – ตัวรับ FET ^{[ 23 ]}และการออกแบบอาร์เรย์ระนาบโฟกัส GaInAs ^{[ 24 ]}

เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์เป็นแอปพลิเคชันที่สำคัญสำหรับ GaInAs รองจากโฟโตดีเทคเตอร์ GaInAs สามารถใช้เป็นตัวกลางเลเซอร์ได้ มีการสร้างอุปกรณ์ที่ทำงานที่ความยาวคลื่น 905 นาโนเมตร 980 นาโนเมตร 1060 นาโนเมตร และ 1300 นาโนเมตร จุดควอนตัม InGaAs บนGaAsก็ได้รับการศึกษาในฐานะเลเซอร์เช่นกัน^{[ 25 ]}เลเซอร์ควอนตัมเวลล์GaInAs/ InAlAs สามารถปรับจูนให้ทำงานที่ช่วง λ = 1500 นาโนเมตร ซึ่งมีการสูญเสียต่ำและการกระจายตัวต่ำสำหรับการสื่อสารผ่านใยแก้วนำแสง ^{[ 26 ]} ในปี 1994 Jérôme Faist และเพื่อนร่วมงาน ^{[ 27 ]}ได้ใช้ควอนตัมเวลล์ GaInAs/ AlInAsซึ่งได้คิดค้นและสาธิตเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ชนิดใหม่โดยอาศัยการปล่อยโฟตอนจากอิเล็กตรอนที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านทางแสงระหว่างซับแบนด์ใน ควอน ตัมเวลล์พวกเขาแสดงให้เห็นว่าบริเวณการปล่อยโฟตอนสามารถเรียงต่อกันได้เป็นอนุกรม ทำให้เกิดเลเซอร์ควอนตัมแคสเคด (QCL) พลังงานของการปล่อยโฟตอนเป็นเศษส่วนของพลังงานช่องว่างแถบพลังงาน ตัวอย่างเช่น QCL GaInAs/ AlInAsทำงานที่อุณหภูมิห้องในช่วงความยาวคลื่น 3 μm < λ < 8 μm ความยาวคลื่นสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการปรับความกว้างของบ่อควอนตัม GaInAs ^{[ 28 ]}เลเซอร์เหล่านี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการตรวจจับสารเคมีและการควบคุมมลพิษ

GaInAs ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์ แบบสามชั้น และยังใช้สำหรับการผลิตพลังงานเทอร์โมโฟโตโวลตาอิก อีกด้วย ^{[ 29 ]}

ใน_0.015กา_0.985สาร Asสามารถใช้เป็นสารเชื่อมต่อช่องว่างพลังงานระดับกลางในเซลล์แสงอาทิตย์แบบหลายชั้นที่มีโครงสร้างผลึกเข้ากันได้กับสาร Ge อย่างสมบูรณ์แบบ การจับคู่โครงสร้างผลึกที่สมบูรณ์แบบกับสาร Ge ช่วยลดความหนาแน่นของข้อบกพร่อง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์

อุปกรณ์ HEMT ที่ใช้ช่องสัญญาณ InGaAs เป็นหนึ่งใน ทรานซิสเตอร์ประเภทที่เร็วที่สุด^{[ 30 ]}

ในปี 2012 นักวิจัยของ MIT ประกาศสร้างทรานซิสเตอร์ที่เล็กที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาโดยใช้วัสดุอื่นที่ไม่ใช่ซิลิคอน^{[ 31 ]}ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบโลหะออกไซด์เซ มิคอนดักเตอร์ ( MOSFET ) มีความยาว 22 นาโนเมตร นี่เป็นความสำเร็จที่น่าสนใจ แต่ยังต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อแสดงให้เห็นว่าขนาดที่ลดลงส่งผลให้ประสิทธิภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ดีขึ้นเมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์ที่ใช้ซิลิคอนหรือ GaAs

ในปี 2557 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเพนน์สเตทได้พัฒนาต้นแบบอุปกรณ์ใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบนาโนไวร์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำแบบผสม เช่น InGaAs ^{[ 32 ]}เป้าหมายของอุปกรณ์นี้คือการดูว่าวัสดุแบบผสมจะยังคงรักษาความคล่องตัวที่เหนือกว่าในมิติระดับนาโนในโครงสร้างอุปกรณ์ FinFET ได้หรือไม่ ผลการทดสอบนี้กระตุ้นให้ทีมวิจัยเดียวกันทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์ที่ทำจาก InGaAs ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในแง่ของกระแสไฟฟ้าที่แรงดันไฟเลี้ยงต่ำ InGaAs ทำงานได้ดีมากเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ซิลิคอนที่มีอยู่

ในเดือนกุมภาพันธ์ 2015 Intel ระบุว่าอาจใช้ InGaAs สำหรับกระบวนการ CMOS 7 นาโนเมตร ในปี 2017 ^{[ 33 ]}

การสังเคราะห์ GaInAs เช่นเดียวกับการสังเคราะห์ GaAs มักเกี่ยวข้องกับการใช้อาร์ซีน ( AsH)₃) ซึ่งเป็นก๊าซที่มีพิษร้ายแรงมาก การสังเคราะห์ InP มักเกี่ยวข้องกับฟอสฟีน ( PH) เช่นกัน₃การสูดดมก๊าซเหล่านี้จะทำให้การดูดซึมออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือดเป็นกลาง และอาจถึงแก่ชีวิตได้ภายในไม่กี่นาทีหากได้รับเกินระดับที่เป็นพิษ การจัดการอย่างปลอดภัยเกี่ยวข้องกับการใช้ระบบตรวจจับก๊าซพิษที่มีความไวสูงและอุปกรณ์ช่วยหายใจแบบพกพา^{[ 34 ]}

เมื่อเคลือบ GaInAs เป็นฟิล์มบางบนพื้นผิวแล้ว ฟิล์มนี้จะมีคุณสมบัติเฉื่อยและทนต่อการขัดถู การระเหิด หรือการละลายด้วยตัวทำละลายทั่วไป เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ หรืออะซิโตนในรูปของอุปกรณ์ ปริมาตรของ GaInAs มักจะน้อยกว่า1000  μm³ และสามารถละเลยได้เมื่อเทียบกับปริมาตรของวัสดุรองรับ ^เช่น InP หรือ GaAs

สถาบันสุขภาพแห่งชาติศึกษาวัสดุเหล่านี้และพบว่า: ^{[ 35 ]}

• ไม่พบหลักฐาน การก่อ มะเร็งของแกลเลียมอาร์เซไนด์ในหนูตัวผู้สายพันธุ์ F344/N ที่ได้รับสารในปริมาณ 0.01, 0.1 หรือ ...1.0 มก./ ^ตร.ม.
• กิจกรรมก่อมะเร็งในหนูเพศเมียสายพันธุ์ F344/N
• ไม่พบหลักฐานการก่อมะเร็งในหนู B6C3F1 เพศผู้หรือเพศเมียที่ได้รับสารในปริมาณ 0.1, 0.5 หรือ1.0 มก. / ^ลบ.ม.

หน่วยงานระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็งขององค์การอนามัยโลกได้สรุปผลการศึกษาพิษวิทยาของ NIH ดังนี้: ^{[ 36 ]}

• ยังไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะพิสูจน์ว่าแกลเลียมอาร์เซไนด์เป็นสารก่อมะเร็งในมนุษย์
• มีหลักฐานจำกัดในสัตว์ทดลองเกี่ยวกับความเป็นสารก่อมะเร็งของแกลเลียมอาร์เซไนด์
• ส่วนประกอบของแกลเลียมอาจเป็นสาเหตุของมะเร็งปอดที่พบในหนูเพศเมีย

REACH ( การลงทะเบียน การประเมิน การอนุญาต และการจำกัดสารเคมี ) เป็นโครงการริเริ่มของยุโรปเพื่อจำแนกและควบคุมวัสดุที่ใช้หรือผลิตขึ้น (แม้กระทั่งของเสีย) ในกระบวนการผลิต REACH พิจารณาสารพิษ 3 ประเภท ได้แก่ สารก่อมะเร็ง สารที่มีผลต่อระบบสืบพันธุ์ และสารก่อกลายพันธุ์

ขั้นตอนการจำแนกประเภท REACH ประกอบด้วยสองขั้นตอนพื้นฐาน ในขั้นตอนแรก จะพิจารณาอันตรายที่แฝงอยู่ในวัสดุ โดยไม่คำนึงถึงวิธีการใช้งานหรือการพบเจอวัสดุในสถานที่ทำงานหรือโดยผู้บริโภค ในขั้นตอนที่สอง จะพิจารณาความเสี่ยงจากการสัมผัสที่เป็นอันตราย พร้อมกับขั้นตอนที่สามารถลดการสัมผัสได้ ทั้ง GaAs และ InP อยู่ในขั้นตอนการประเมินขั้นที่ 1 ความเสี่ยงหลักจากการสัมผัสเกิดขึ้นในระหว่างการเตรียมพื้นผิว ซึ่งการเจียรและการขัดทำให้เกิดอนุภาคขนาดไมครอนของ GaAs และ InP ความกังวลที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับการตัดแผ่นเวเฟอร์เพื่อสร้างอุปกรณ์แต่ละชิ้น ฝุ่นละอองเหล่านี้สามารถเข้าสู่ร่างกายได้โดยการหายใจหรือการกลืนกิน อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่เพิ่มขึ้นของอนุภาคดังกล่าวจะเพิ่มปฏิกิริยาทางเคมีของพวกมัน

การศึกษาทางพิษวิทยาส่วนใหญ่ใช้การทดลองในหนูและหนูตะเภา ยังไม่มีการศึกษาเปรียบเทียบใดที่ทดสอบผลกระทบของการรับประทานฝุ่น GaAs หรือ InP ในสารละลายเหลว

ขั้นตอน REACH ซึ่งดำเนินการภายใต้หลักการป้องกันไว้ก่อน ตีความ "หลักฐานไม่เพียงพอสำหรับความเป็นสารก่อมะเร็ง" ว่าเป็น "สารก่อมะเร็งที่เป็นไปได้" ส่งผลให้หน่วยงานเคมีแห่งยุโรปจัดประเภท InP ในปี 2553 ว่าเป็นสารก่อมะเร็งและสารพิษต่อระบบสืบพันธุ์: ^{[ 37 ]}

• การจำแนกประเภทและการติดฉลากเป็นไปตามข้อกำหนดของ Directive 67/548/EEC
• การจัดประเภท: คาร์ค. แมว. 2; R45
• ทำซ้ำ แคตตาล็อก 3; R62

และ ECHA ได้จัดประเภท GaAs ในปี 2010 ว่าเป็นสารก่อมะเร็งและสารพิษต่อระบบสืบพันธุ์:

• การจำแนกประเภทและการติดฉลากตามข้อกำหนด Directive 67/548/EEC:
• การจำแนกประเภทที่ 3: คาร์ก แมว. 1; R45
• แคตตาล็อกการผลิตซ้ำ 2; R60

• แกลเลียมอาร์เซไนด์
• อินเดียมอาร์เซไนด์
• อินเดียมแกลเลียมฟอสไฟด์
• อินเดียมแกลเลียมซิงค์ออกไซด์

• คลังข้อมูล NSMที่สถาบัน Ioffe เมืองเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ประเทศรัสเซีย