Galliumoksidi

kemiallinen yhdiste

Galliumoksidi (Ga2O3) on gallium- ja oksidi-ionien muodostama epäorgaaninen ioniyhdiste. Yhdistettä tutkitaan käytettäväksi muun muassa elektroniikkasovellutuksissa.

Galliumoksidi
Gallium(III) oxide crystal.jpg
Kristallstruktur Galliumoxid.png
Tunnisteet
CAS-numero 12024-21-4
Ominaisuudet
Molekyylikaava Ga2O3
Moolimassa 187,44
Ulkomuoto Valkoinen kiteinen aine
Sulamispiste 1795 °C (β-muoto)[1]
Tiheys 5,95 g/cm3 (β-muoto)[1]
Liukoisuus veteen Ei liukene veteen

Ominaisuudet, valmistus ja käyttöMuokkaa

Huoneenlämpötilassa galliumoksidi on valkoista tai väritöntä kiteistä ainetta. Yhdisteestä tunnetaan viisi eri kidemuotoa, jotka ovat α-, β-, γ-, δ- ja ε-muodot. Se on siis polymorfista. Ainoastaan alkeiskopiltaan monokliininen β-muoto on stabiili, ja muut muuntuvat siksi kuumennettaessa tai jäähdytettäessä. Rakenteeltaan muut muodot ovat rombinen α, kuutiolliset γ ja δ sekä ortorombinen ε-muoto. Galliumoksidi on veteen liukenematon, mutta liukenee kuumennettaessa niin happoihin kuin emäksiinkin. Galliumoksidin johtavuusvyön ja kielletyn energiavyön välinen energiaero on 4,4–5,3 eV.[1][2][3][4][5][6]

Puolijohdesovellutuksiin galliumoksidia valmistetaan galliumhydroksidista, -kloridista tai -nitraatista.[1][7]

Galliumoksidia on tutkittu 2010-luvulta alkaen runsaasti käytettäväksi puolijohdesovellutuksiin muun muassa antureihin, transistoreihin, diodeihin ja optoelektroniikkaan.[1][4][5][7]. Siitä voidaan valmistaa myös muita galliumyhdisteitä[6].

LähteetMuokkaa

  1. a b c d e S.I. Stepanov, V.I. Nikolaev, V.E. Bougrov & A.E. Romanov: Gallium oxide: Properties and applications - A review. Reviews on Advanced Materials Science, 2016, 44. vsk, nro 1, s. 63-86. (englanniksi)
  2. Floyd Gray, Deborah A. Kramer & James D. Bliss: Gallium and Gallium Compounds, Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2013. (englanniksi)
  3. Thomas Scott, Mary Eagleson: Concise encyclopedia chemistry, s. 438. Walter de Gruyter, 1994. ISBN 978-3110114515. (englanniksi)
  4. a b Stephen Pearton, Fan Ren, Michael Mastro: Gallium Oxide: Technology, Devices and Applications, s. XXIII-XVII. Elsevier, 2019. ISBN 978-0-12-814521-0. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.1.2022). (englanniksi)
  5. a b Masataka Higashiwaki, Shizuo Fujita: Gallium Oxide: Materials Properties, Crystal Growth, and Devices, s. 1-10. Springer, 2020. ISBN 978-3-030-37152-4. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.1.2022). (englanniksi)
  6. a b Pradyot Patnaik: Handbook of inorganic chemicals, s. 351-352. McGraw-Hill Professional, 2002. ISBN 9780070494398. (englanniksi)
  7. a b Feng Shi & Hengyang Qiao: Preparations, properties and applications of gallium oxide nanomaterials – A review. NanoSelect, 2021. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 13.1.2022. (englanniksi)