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氮化鎵

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氮化鎵
IUPAC名
Gallium nitride
識別
CAS號 25617-97-4  ✓
PubChem 117559
ChemSpider 105057
SMILES
InChI
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 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,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氮化鎵GaN、Gallium nitride)是的化合物,是一種III族V族直接能隙(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。

如同其他III族元素氮化物,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。

2020年起,氮化鎵功率半導體開始大量用於3C產品的充電器,與傳統碳化矽相比,轉換效率高、耗能較小,可支援快速充電且體積更小易攜帶[5]

相關條目

參考資料

  1. ^ T. Harafuji and J. Kawamura. Molecular dynamics simulation for evaluating melting point of wurtzite-type GaN crystal. Appl. Phys. 2004, 96 (5): 2501. doi:10.1063/1.1772878. 
  2. ^ Mion, Christian. "Investigation of the Thermal Properties of Gallium Nitride Using the Three Omega Technique." Diss. North Carolina State University. Raleigh, 2005. Web, Aug 12, 2011. http://repository.lib.ncsu.edu/ir/bitstream/1840.16/5418/1/etd.pdf 頁面存檔備份,存於互聯網檔案館.
  3. ^ Bougrov V., Levinshtein M.E., Rumyantsev S.L., Zubrilov A., in Properties of Advanced Semiconductor Materials GaN, AlN, InN, BN, SiC, SiGe. Eds. Levinshtein M.E., Rumyantsev S.L., Shur M.S., John Wiley & Sons, Inc., New York, 2001, 1–30
  4. ^ Lidow, Alexander; Witcher, J. Brandon; Smalley, Ken. Enhancement Mode Gallium Nitride (eGaN) FET Characteristics under Long Term Stress (PDF). GOMAC Tech Conference. March 2011 [2016-09-14]. (原始內容存檔 (PDF)於2013-11-07). 
  5. ^ iPhone 12不送充電器 為什麼因此讓台積做出破天荒的決策?. 天下雜誌. 2020-12-14. 

外部連結

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氮化鎵
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