氧化鎵(β-Ga2O3)作為繼GaN和SiC之后的下一代超寬禁帶半導(dǎo)體材料,其禁帶寬度約為4.8 eV,理論擊穿場強為8 MV/cm,電子遷移率為300 cm2/Vs,因此β-Ga2O3具有4倍于GaN,10倍于SiC以及3444倍于Si的Baliga技術(shù)指標。硫酸鎵同時通過熔體法可以獲得低缺陷密度的大尺寸β-Ga2O3襯底,使得β-Ga2O3器件的成本相比于GaN以及SiC器件更低。隨著高鐵、電動汽車以及高壓電網(wǎng)輸電系統(tǒng)的快速發(fā)展,全世界急切的需要具有更高轉(zhuǎn)換效率的高壓大功率電子電力器件。泰州硫酸鎵β-Ga2O3功率器件在與GaN和SiC相同的耐壓情況下,導(dǎo)通電阻更低、功耗更小、更耐高溫、能夠極大地節(jié)約上述高壓器件工作時的電能損失,因此Ga2O3提供了一種更高效更節(jié)能的選擇。
使金屬鎵在室溫或加熱的條件下與硫酸反應(yīng)即可得到硫酸鎵的水溶液。硫酸鎵或者將新制得的氫氧化鎵Ga(OH)3沉淀溶于2mol/L的硫酸溶液中也可制得硫酸鎵的水溶液。將這種硫酸鎵水溶液在60~70℃的溫度下進行濃縮,將所得的濃溶液冷卻,向其中加入乙醇/乙醚混合物,即可制得十八水硫酸鎵Ga2(SO4)3·18H2O的八面體結(jié)晶。泰州硫酸鎵反應(yīng)中所用的氫氧化鎵沉淀可用向三價鎵鹽的水溶液加氨水制得。為了使生成的氫氧化鎵沉淀不致發(fā)生溶解,應(yīng)注意不要使氨水加入過量。為了易于過濾,在沉定過程中可適當(dāng)加熱。
鎵的鹵化物具有較高的活性,可以用于聚合和脫水等工藝,例如使用三氯化鎵(GaCl3)作催化劑生產(chǎn)乙基苯、丙基苯和酮。硫酸鎵而來自美國和丹麥科研人員開發(fā)的一種新的鎳-鎵催化劑,可以用來轉(zhuǎn)化氫和二氧化碳為甲醇。硫酸鎵價格為了提高石油開采的經(jīng)濟效益,包括中國在內(nèi)的一些國家都在研究使用硝酸鎵的新型石油催化劑。
純的Sc2O3可用作彩色電視顯象管陰極電子槍的氧化陰極激活劑,效果較好。硫酸鎵在彩管陰極上端噴一層一毫米厚的Ba、Sr、Ca氧化層,上面再彌散一層0.1毫米厚的Sc2O3。在氧化層陰極中因Mg、Sr與Ba發(fā)生反應(yīng),促使Ba還原,釋出的電子更活躍,發(fā)出大電流電子,使熒光體發(fā)光,比不用Sc2O3涂層的陰極可提高電流密度4倍,使電視畫面更清晰,使陰極壽命提高3倍。硫酸鎵價格每臺21英寸顯像陰極用Sc2O3量為0.1mg。目前在世界上一些國家已用此陰極,如日本用的較多,可提高市場競爭力,促進電視機的銷量。
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