氮化镓作为一种与Ⅲ-Ⅴ化合物半导体材料,因与锗半导体互为等电子体,却拥有不同的结构与带隙,就引起了科学界对探索其特性的广泛兴趣。硫酸镓氮化镓材料拥有良好的电学特性,相对于硅、砷化镓、锗甚至碳化硅器件,氮化镓器件可以在更高频率、更高功率、更高温度的情况下工作,因而被认为是研究短波长光电子器件以及高温高频大功率器件的最优选材料。高纯硫酸镓粉末其也因此被业界看做是第三代半导体材料的代表。
对于不同的溅射材料和基片,参数需要实验确定,是各不相同的。高纯硫酸镓粉末镀膜设备的好坏主要在于能否精确控温,能否保证好的真空度,能否保证好的真空腔清洁度。硫酸镓MBE分子束外沿镀膜技术,已经比较好的解决了如上所属的问题,但是基本用于实验研究,工业生产上比较常用的体式镀膜机主要以离子蒸发镀膜和磁控溅射镀膜为主。
金属铋粉主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金,用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。硫酸镓在消防和电气工业上,用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。硫酸镓粉末碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。用于制低熔合金,在消防和电气安全装置上有特殊的重要性,在分析化学中用于检测Mn。铋可制低熔点合金,用于自动关闭器或活字合金中。
薄膜均匀性的概念:1.厚度上的均匀性,也可以理解为粗糙度,在光学薄膜的尺度上看(也就是1/10波长作为单位,约为100A)。高纯硫酸镓粉末真空镀膜的均匀性已经相当好,可以轻松将粗糙度控制在可见光波长的1/10范围内,也就是说对于薄膜的光学性来说,真空镀膜没有任何障碍。硫酸镓但是如果是指原子层尺度上的均匀度,也就是说要实现10A甚至1A的表面平整,是现在真空镀膜中主要的技术含量与技术瓶颈所在,具体控制因素下面会根据不同镀膜给出详细解释。
对于溅射类镀膜:可以简单理解为利用电子或高能激光轰击靶材,并使表面组分以原子团或离子形式被溅射出来,并且终沉积在基片表面,经历成膜过程,终形成薄膜。硫酸镓溅射镀膜又分为很多种,总体看,与蒸发镀膜的不同点在于溅射速率将成为主要参数之。巴彦淖尔硫酸镓溅射镀膜中的激光溅射镀膜pld,组分均匀性容易保持,而原子尺度的厚度均匀性相对较差(因为是脉冲溅射),晶向(外沿)生长的控制也比较般。以pld为例,因素主要有:靶材与基片的晶格匹配程度、镀膜氛围(低压气体氛围)、基片温度、激光器功率、脉冲频率、溅射时间。
使金属镓在室温或加热的条件下与硫酸反应即可得到硫酸镓的水溶液。硫酸镓或者将新制得的氢氧化镓Ga(OH)3沉淀溶于2mol/L的硫酸溶液中也可制得硫酸镓的水溶液。将这种硫酸镓水溶液在60~70℃的温度下进行浓缩,将所得的浓溶液冷却,向其中加入乙醇/乙醚混合物,即可制得十八水硫酸镓Ga2(SO4)3·18H2O的八面体结晶。巴彦淖尔硫酸镓反应中所用的氢氧化镓沉淀可用向三价镓盐的水溶液加氨水制得。为了使生成的氢氧化镓沉淀不致发生溶解,应注意不要使氨水加入过量。为了易于过滤,在沉定过程中可适当加热。