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Gallium, Indium, Thallium

Verwendung

Hauptanwendungsgebiet für die Elemente Gallium und Indium (98 % der Produktion) ist die Halbleitertechnologie, z.B. als Material zur Dotierung von Silicium (p-Dotierung) oder bei der Herstellung von A(III)-B(V)-Halbleitern. Typisch sind binäre Verbindungen wie Galliumarsenid, GaAs, oder -phosphid, GaP, Indiumphosphid, InP, -arsenid, InAs, oder -antimonid, InSb, aber auch Dreierkombinationen, z.B. GaAs1-xPx oder AlxGa1-xAs. Die Gallium- und Indium-basierten Halbleitermaterialien finden Verwendung in zahlreichen optoelektronischen Bauelementen (LEDs), Lasern, Dioden, Photodetektoren, Solarzellen u.a.).

65 % der heutigen Gesamtproduktion an Indium gehen in die Herstellung von Indiumzinnoxid. Dabei handelt es sich um Indium(III)-oxid, das mit einer geringen Menge (ca. 10 %) an Zinn(IV)-oxid dotiert ist und dadurch transparente und halbleitende Eigenschaften erhält. Eingesetzt wird das Indiumzinnoxid in Flüssigkristallbildschirmen (LCDs), Touchscreens und Solarzellen.

Elementares Gallium wird aufgrund seines niedrigen Schmelz- und hohen Siedepunktes und dem daraus resultierenden großen Flüssigkeitsbereich als Sperrmedium für Gase oder als Messflüssigkeit für Thermometerfüllungen, insbesondere im Hochtemperaturbereich bis 1200 °C, eingesetzt. Bestimmte Legierungen von Gallium mit Eisen, Magnesium oder auch einigen Seltenerdmetallen ergeben magnetische Werkstoffe. Darüber hinaus gibt es Gallium-Verbindungen, die die Eigenschaft der Supraleitung aufweisen.

Auch Indium und Thallium haben noch gewisse Bedeutung als Legierungszusätze zu Lagermetallen (Legierungen zur Herstellung von Achsenlagern für Maschinenwellen) und Stahl zur Erhöhung von Korrosionsbeständigkeit und Härte. Indium ist relativ beständig gegen Säuren und Laugen und dient daher in Form dünner Überzüge als Korrosionsschutz (Indium-Plattierung). In Kernreaktoren wird das Metall wegen seines hohen Neutroneneinfangquerschnittes für Bremsstäbe genutzt. Thalliumamalgam wird als Füllung für Kältethermometer verwendet. Thalliumbromide und -iodide werden als so genannte optische Fenster in der Infrarotspektroskopie eingesetzt.

Bekannt, aber wegen seiner auch für den Menschen extremen Toxizität in Deutschland seit Langem verboten, ist der Einsatz von Thallium-Verbindungen als Ratten- und Mäusegift sowie Schädlingsbekämpfungsmittel (Rodentizid).

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