Metalliterminaattori gallium

 

Siellä on hyvin maaginen metalli. Päivittäisessä elämässä se esiintyy elohopean kaltaisen nesteen muodossa. Jos pudotat sen tölkin päälle, hämmästyt huomatessasi, että pullosta tulee yhtä hauras kuin paperi ja se rikkoutuu, kun sitä pistetään. Lisäksi tämä ilmiö esiintyy myös, kun se pudotetaan metallien, kuten kuparin ja raudan, päälle. Sitä voidaan kutsua "metallipäätteeksi". Mistä johtuu, että sillä on tällaisia ​​ominaisuuksia? Tänään astumme metalligalliumin maailmaan.

Gallium itsessään ei ole puolijohde, vaan sarja galliumpohjaisia ​​yhdisteitä, jotka on muodostettu arseenin, typen, seleenin, telluurin, fosforin, antimonin ja muiden metallien ja epämetallien kanssa, ovat kaikki korkealaatuisia puolijohdemateriaaleja ja tärkeitä materiaaleja mikroelektroniset laitteet ja optoelektroniset laitteet. Voidaan jopa sanoa, että gallium johtaa puolijohdemateriaalien kehityssuuntaa ja on elektronisen tiedon aikakauden navigaattori.

Galliumarsenidi (GaAs) on puolijohdemateriaalien toisen sukupolven edustaja. Se tunnetaan "puolijohdearistokraattina" korkean hinnan vuoksi. Sillä on korkea taajuus, suuri nopeus, korkean lämpötilan kestävyys, hyvä matalan lämpötilan suorituskyky, alhainen melu ja vahva säteilynkestävyys. , joten sillä on merkittävä asema mikroelektronisten laitteiden alalla. Galliumarsenidilla on kyky kaksinkertaistua puolieristysmateriaalina ja puolijohdemateriaalina. Puolieristäviä galliumarsenidimateriaaleja käytetään pääasiassa tutka-, satelliittitelevisiolähetyksissä, mikroaaltouuni- ja millimetriaaltoviestinnässä, langattomassa viestinnässä ja valokuituviestinnässä; puolijohdegalliumarsenidimateriaaleja käytetään pääasiassa optisen viestinnän aktiivilaitteissa (LD), puolijohdevalodiodeissa (LED), näkyvän valon lasereissa, lähi-infrapunalasereissa, kvanttikuivon suuritehoisissa lasereissa ja tehokkaissa aurinkokennoissa ja muissa optoelektronisissa kentissä. . Lisäksi galliumarsenidilla on tärkeä rooli sotilaallisella alalla ja sitä käytetään pääasiassa tutkassa, elektronisessa sodankäynnissä, satelliittiviestinnässä jne., josta tutkasovellusten osuus on noin 60 %.

Galliumnitridi (GaN) on tärkeä kolmannen sukupolven puolijohdemateriaali, jolla on ainutlaatuiset sähkömagneettiset ja optiset ominaisuudet, kuten korkea stabiilisuus, korkea kovuus, laaja energiarako ja korkea sulamispiste. Se on tällä hetkellä yksi maailman edistyneimmistä puolijohdemateriaaleista. . Tämän artikkelin alussa mainittu matkapuhelimen pikalaturi on galliumnitridin käyttö pikalatauksen alalla. Suuremman tehon, pienemmän koon ja paremman lämmönpoiston etujen ansiosta galliumnitridilaturit voivat saavuttaa helposti suuren tehon pienessä koossa, ja niistä on vähitellen tullut laturiteollisuuden uusi suosikki. Tällä hetkellä sotilas- ja ilmailualan osuus GaN-laitteiden kokonaismarkkinoista on 40 %, ja suurimmat sovellusmarkkinat ovat edelleen tutka- ja elektroniset sodankäyntijärjestelmät. Japanin Nagoyan yliopiston Isamu Akasakin ja Hiroshi Amanon ja yhdysvaltalaisen Santa Barbaran Kalifornian yliopiston Isamu Akasakin ja Hiroshi Amanon GaN:iin pohjautuva korkean kirkkauden sininen valodiodi on tärkeä läpimurto uuden energian alalla. säästää valonlähteitä ja loi pohjan valkoisen valon LEDien tutkimukselle. Tulokset voittivat myös 2014 fysiikan Nobelin.

Galliumoksidi (Ga2O3) on tyypillinen puolijohteiden neljännen sukupolven edustaja, ja sitä kutsutaan jopa "uudeksi tähdeksi puolijohteiden taivaalla". Nousevana tehopuolijohdemateriaalina, jolla on leveämpi kaistaväli ja erinomaiset luminesenssiominaisuudet kuin kolmannen sukupolven puolijohdemateriaalilla piikarbidilla (SiC) ja galliumnitridillä (GaN), sillä on sovellusetuja suuritehoisten ja optoelektronisten laitteiden alalla. yhä ilmeisemmäksi. Viime vuosina galliumoksidikiteiden kasvuteknologian läpimurto on edistänyt suuresti siihen liittyvän ohutkalvon epitaksia, korkean kirkkauden ultravioletti-LED- ja muiden laitteiden tutkimusta, ja siitä on tullut kansainvälinen tutkimuskeskus ultraleveiden bandgap-puolijohteiden alalla.