氧化镓是一种宽禁带半导体,禁带宽度Eg=4.9eV,其导电性能和发光特性良好,因此,其在光电子器件方面有广阔的应用前景,被用作于Ga基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。这些是氧化镓的传统应用领域,而其在未来的功率、特别是大功率应用场景才是更值得期待的。
氧化镓的性能:Ga2O3是金属镓的氧化物,同时也是一种半导体化合物。其结晶形态截至目前已确认有α、β、γ、δ、ε五种,其中,β结构Z稳定。与Ga 2 O 3 的结晶生长及物性相关的研究大部分围绕β结构展开。研究人员曾试制了金属半导体场效应晶体管,尽管属于未形成保护膜钝化膜的简单结构,但是样品已经显示出耐压高、泄漏电流小的特性。在使用碳化硅和氮化镓制造相同结构的元件时,通常难以达到这些样品的指标。
氧化镓的应用:氧化镓是一种新兴的功率半导体材料,其禁带宽度大于硅,氮化镓和碳化硅,在高功率应用领域的应用优势愈加明显。但氧化镓不会取代SiC和GaN,后两者是硅之后的下一代主要半导体材料。 氧化镓更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用。而Z有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器,如电动汽车和光伏太阳能系统。
氧化镓的用途:
1用作半导体材料,光谱分析中用于测定铀中杂质
2用作科研试剂,生化研究
3用于Ga基半导体材料的绝缘层以及紫外线滤光片;用于光谱分析测定铀中杂质
4用于制取钆镓石榴石、催化剂、化学试剂等 ,制备 Sr2CuGaO3S(稀有方锥体镓的例子)时的原料
氧化镓的生产方法:1.向三氯化镓GaCl3的热水溶液中加NaHCO3的高浓热水溶液,煮沸到镓的氢氧化物全部沉淀出来为止。用热水洗涤沉淀至没有Cl-为止,在600℃以上煅烧则得到β-Ga2O3。残留NH4Cl时,在250℃就和Ga2O3反应,生成挥发性GaCl3。 2.这是高纯Ga2O3的制法。以高纯金属Ga为阳极,溶解于5%~20%H2SO4溶液里,向溶液加氨水,冷却,将Ga(NH4)(SO4)2反复结晶,在105℃干燥,在过量氧的条件下在800℃灼烧2h,则得到纯度为9999%~99.9999%的产品。