近年來氧化鎵晶體生長技術(shù)的突破性進(jìn)展，極大地推動(dòng)了相關(guān)的薄膜外延、日盲探測(cè)器、功率器件、高亮度紫外LED等器件的研究，是國際上超寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

氧化鎵材料潛力

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(chǎng)強(qiáng)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的技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)通過熔體法（生長藍(lán)寶石襯底的方法）可以獲得低缺陷密度（103~104 cm-2）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(dòng)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。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(shí)的電能損失，因此Ga2O3提供了一種更高效更節(jié)能的選擇。

Ga2O3能與氟氣反應(yīng)，生成GaF3，Ga2O3溶于50%的HF中得到產(chǎn)物GaF3·3H2O. Ga2O3能溶于微熱的稀硝酸、稀鹽酸和稀硫酸中。經(jīng)過灼燒的Ga2O3不溶于這些酸甚至于濃硝酸，也不溶于強(qiáng)堿的水溶液中，只能通過NaOH、KOH或KHSO4和K2S2O7一起熔融才能使它溶解。與過量?jī)杀兜腘H4Cl在250℃一起熔融生成氯化鎵。在紅熱時(shí)，Ga2O3與石英反應(yīng)形成玻璃體，但冷卻時(shí)沒有新化合物生成。紅熱時(shí)也能和上釉的瓷坩堝發(fā)生反應(yīng)。

在加熱的條件下，Ga2O3能與許多金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)?，F(xiàn)已測(cè)定了堿金屬氧化物反應(yīng)（高于400℃）所得到的鎵酸鹽M(I)GaO2的晶體結(jié)構(gòu)，與Al2O3和Ln2O3一樣，它與MgO、ZnO、CoO、NiO和CuO反應(yīng)能形成尖晶石型的M(II)Ga2O4. 與三價(jià)金屬氧化物反應(yīng)的產(chǎn)物M(III)GaO3通常有鈣鈦礦或石榴石型結(jié)構(gòu)（如鑭系鎵酸鹽LnGaO3). 而且有更為復(fù)雜的三元氧化物。人們研究過有關(guān)用于激光、磷光和發(fā)光材料的鎵的混合氧化物。認(rèn)為鎵酸鹽的發(fā)光性質(zhì)歸之于氧的空缺。因?yàn)镕eGaO3有令人感興趣的電磁性質(zhì)（即壓電性和鐵磁性），所以它的合成、穩(wěn)定性和晶體結(jié)構(gòu)已被人們廣泛地研究。