氮化镓的性质与稳定性以及应用领域

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描述

氮化镓,由镓(原子序数 31)和氮(原子序数 7)结合而来的化合物。它是拥有稳定六边形晶体结构的宽禁带半导体材料。禁带,是指电子从原子核轨道上脱离所需要的能量,氮化镓的禁带宽度为 3.4eV,是硅的 3 倍多,所以说氮化镓拥有宽禁带特性(WBG)。

禁带宽度决定了一种材料所能承受的电场。氮化镓比传统硅材料更大的禁带宽度,使它具有非常细窄的耗尽区,从而可以开发出载流子浓度非常高的器件结构。由于氮化镓具有更小的晶体管、更短的电流路径、超低的电阻和电容等优势,氮化镓充电器的充电器件运行速度,比传统硅器件要快 100倍。

更重要的是,氮化镓相比传统的硅,可以在更小的器件空间内处理更大的电场,同时提供更快的开关速度。此外,氮化镓比硅基半导体器件,可以在更高的温度下工作。

氮化镓性质与稳定性

如果遵照规格使用和储存则不会分解。

避免接触氧化物,热,水分/潮湿。

GaN在1050℃开始分解:2GaN(s)=2Ga(g)+N 2 (g)。X射线衍射已经指出GaN晶体属纤维锌矿晶格类型的六方晶系。

在氮气或氦气中当温度为1000℃时GaN会慢慢挥发,证明GaN在较高的温度下是稳定的,在1130℃时它的蒸气压比从焓和熵计算得到的数值低,这是由于有多聚体分子(GaN)x的存在。

GaN不被冷水或热水,稀的或浓的盐酸、硝酸和硫酸,或是冷的40%HF所分解。在冷的浓碱中也是稳定的,但在加热的情况下能溶于碱中。

氮化镓技术一般用于哪些方面

当前军事与航天领域是氮化镓技术最大的市场,一般也会应用在民品,比如说充电器之类的。

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