氧化鎵是一種寬禁帶半導體,禁帶寬度Eg=4.9eV,其導電性能和發(fā)光特性良好,因此,其在光電子器件方面有廣闊的應用前景,被用作于Ga基半導體材料的絕緣層,以及紫外線濾光片。這些是氧化鎵的傳統(tǒng)應用領域,而其在未來的功率、特別是大功率應用場景才是更值得期待的。
氧化鎵的性能:Ga2O3是金屬鎵的氧化物,同時也是一種半導體化合物。其結晶形態(tài)截至目前已確認有α、β、γ、δ、ε五種,其中,β結構Z穩(wěn)定。與Ga 2 O 3 的結晶生長及物性相關的研究大部分圍繞β結構展開。研究人員曾試制了金屬半導體場效應晶體管,盡管屬于未形成保護膜鈍化膜的簡單結構,但是樣品已經顯示出耐壓高、泄漏電流小的特性。在使用碳化硅和氮化鎵制造相同結構的元件時,通常難以達到這些樣品的指標。
氧化鎵的應用:氧化鎵是一種新興的功率半導體材料,其禁帶寬度大于硅,氮化鎵和碳化硅,在高功率應用領域的應用優(yōu)勢愈加明顯。但氧化鎵不會取代SiC和GaN,后兩者是硅之后的下一代主要半導體材料。 氧化鎵更有可能在擴展超寬禁帶系統(tǒng)可用的功率和電壓范圍方面發(fā)揮作用。而Z有希望的應用可能是電力調節(jié)和配電系統(tǒng)中的高壓整流器,如電動汽車和光伏太陽能系統(tǒng)。
氧化鎵的用途:
1用作半導體材料,光譜分析中用于測定鈾中雜質
2用作科研試劑,生化研究
3用于Ga基半導體材料的絕緣層以及紫外線濾光片;用于光譜分析測定鈾中雜質
4用于制取釓鎵石榴石、催化劑、化學試劑等 ,制備 Sr2CuGaO3S(稀有方錐體鎵的例子)時的原料
氧化鎵的生產方法:1.向三氯化鎵GaCl3的熱水溶液中加NaHCO3的高濃熱水溶液,煮沸到鎵的氫氧化物全部沉淀出來為止。用熱水洗滌沉淀至沒有Cl-為止,在600℃以上煅燒則得到β-Ga2O3。殘留NH4Cl時,在250℃就和Ga2O3反應,生成揮發(fā)性GaCl3。 2.這是高純Ga2O3的制法。以高純金屬Ga為陽極,溶解于5%~20%H2SO4溶液里,向溶液加氨水,冷卻,將Ga(NH4)(SO4)2反復結晶,在105℃干燥,在過量氧的條件下在800℃灼燒2h,則得到純度為9999%~99.9999%的產品。