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氧化镓
化合物 来自维基百科,自由的百科全书
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氧化镓是镓最稳定的氧化物,化学式为Ga2O3,是一种无机化合物,白色的晶体粉末,具有两性。它是作为制造宽带隙半导体的一部分。
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制备
氧化镓可以通过在空气中加热金属镓或在200~250℃热分解硝酸镓得到。氧化镓有五种形态——α, β, γ, δ和ε,其中β-Ga2O3是最稳定的形态。[4]
- 2 C + Ga2O3 → Ga2O + 2 CO
- Ga2O3 + 3 C → 2 Ga + 3 CO
- 2 Ga2O + 2 O2 → 2 Ga2O3
- 4 Ga + 3 O2 → 2 Ga2O3
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化学性质
氧化镓可以和碱金属氧化物在高温反应,产生偏镓酸盐,如NaGaO2;和Mg、Zn、Co、Ni、Cu的氧化物加热形成尖晶石型晶体,如MgGa2O4。[7]
它溶于碱金属氢氧化物溶液,形成Ga(OH)−
4羟基配离子。
它和氯化氢气体在氩气气氛中反应,生成无水三氯化镓GaCl3:[8]
- Ga2O3 + 6 HCl → 2 GaCl3 + 3 H2O
和氟气反应,产生无水氟化镓;溶于50%氢氟酸,生成氟化镓的三水合物:[9]
- Ga2O3 + 6 HF → 2 GaF3·3H2O
它可以被氢气还原为氧化亚镓(一氧化镓)Ga2O,[10]也可以被单质镓还原:[11]
- Ga2O3 + 2 H2 → Ga2O + 2 H2O
- Ga2O3 + 4 Ga → 3 Ga2O
应用
氧化镓是一种重要的功能性材料。人们正在研究将它们用于激光、萤光粉和发光材料,并且已证明它们具有催化特性,可作为半导体结中的绝缘屏障。[12]。
稳定的氧化物单斜晶系β-氧化镓(III)用于气体传感器、萤光粉、发光材料和太阳能电池的电介质涂层。透明导体在深紫外线领域的应用潜力也已被证实。[13]
参看
参考文献
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