氮化鎵
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氮化鎵(GaN、Gallium nitride)是氮和鎵的化合物,是一種III族和V族的直接能隙(direct bandgap)的半導體,自1990年起常用在發光二極體中。此化合物結構類似纖鋅礦,硬度很高。氮化鎵的能隙很寬,為3.4電子伏特,可以用在高功率、高速的光電元件中,例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極體,可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光(Diode-pumped solid-state laser)的條件下,產生紫光(405 nm)激光。
Quick Facts 氮化鎵, 識別 ...
氮化鎵 | |
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IUPAC名 Gallium nitride | |
識別 | |
CAS號 | 25617-97-4 Y |
PubChem | 117559 |
ChemSpider | 105057 |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | JMASRVWKEDWRBT-MDMVGGKAAI |
RTECS | LW9640000 |
性質 | |
化學式 | GaN |
摩爾質量 | 83.73 g/mol g·mol⁻¹ |
外觀 | 黃色粉末 |
密度 | 6.15 g/cm3 |
熔點 | >2500°C[1] |
溶解性(水) | 會和水反應 |
能隙 | 3.4 eV(300 K, direct) eV |
電子移動率 | 440 cm2/(V·s,300 K) |
熱導率 | 2.3 W/(cm·K,300 K)[2] |
折光度n D |
2.429 |
結構 | |
晶體結構 | 纖鋅礦 |
空間群 | C6v4-P63mc |
晶格常數 | a = 3.186 Å, c = 5.186 Å [3] |
配位幾何 | 正四面體 |
危險性 | |
歐盟編號 | 未列出 |
閃點 | 不可燃 |
相關物質 | |
其他陰離子 | 磷化鎵 砷化鎵 銻化鎵 |
其他陽離子 | 氮化硼 氮化鋁 氮化銦 |
相關化學品 | 砷化鋁鎵 砷化銦鎵 磷鉮化鎵 氮化鋁鎵 氮化銦鎵 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
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如同其他III族元素的氮化物,氮化鎵對電離輻射的敏感性較低,這使得它適合用於人造衛星的太陽能電池陣列。軍事的和空間的應用也可能受益,因為氮化鎵設備在輻射環境中顯示出穩定性[4]。相比砷化鎵(GaAs)電晶體,氮化鎵電晶體可以在高得多的溫度和電壓工作運行,因此它們是理想的微波頻率的功率放大器。