氧化镓（宽禁带半导体）

氧化镓（宽禁带半导体）

氧化镓 （宽禁带半导体） 次浏览 | 2022.11.27 08:59:01 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 氧化镓宽禁带半导体

氧化镓的别名是三氧化二镓，氧化镓（Ga2O3）是一种宽禁带半导体，Eg=4.9eV，其导电性能和发光特性长期以来一直引起人们的注意。Ga2O3是一种透明的氧化物半导体材料，在光电子器件方面有广阔的应用前景，被用作于Ga基半导体材料的绝缘层，以及紫外线滤光片。它还可以用作O2化学探测器。

中文名

氧化镓

外文名

GALLIUM(III) OXIDE

别名

三氧化二镓

分子式

Ga2O3

分子量

187.44

CAS号

12024-21-4

物理性质

白色三角形的结晶颗粒。不溶于水。微溶于热酸或碱溶液。熔点1900℃(在600℃时转化为β型)。

易溶于碱金属氢氧化物和稀无机酸。

有α，β两种变体。α型为白色菱形六面体。

物性数据：

1、性状：α-Ga2O3为六方晶型，β-Ga2O3属于单斜晶型。

2、密度（g/mL,25℃）：未确定

3、相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）：未确定

4、熔点（ºC）：1740

5、沸点（ºC,常压）：未确定

6、沸点（ºC，1mmHg）：未确定

7、折射率：未确定

8、闪点（ºC）：未确定

9、比旋光度（º）：未确定

10、自燃点或引燃温度（ºC）：未确定

11、蒸气压（20ºC）：未确定

12、饱和蒸气压（kPa,60ºC）：未确定

13、燃烧热（KJ/mol）：未确定

14、临界温度（ºC）：未确定

15、临界压力（KPa）：未确定

16、油水（辛醇/水）分配系数的对数值：未确定

17.、爆炸上限（%,V/V）：未确定

18、爆炸下限（%,V/V）：未确定

19.、溶解性：不溶于水。微溶于热酸或碱溶液。

化学性质

Ga2O3能与氟气反应，生成GaF3，Ga2O3溶于50%的HF中得到产物GaF3·3H2O.Ga2O3能溶于微热的稀硝酸、稀盐酸和稀硫酸中。经过灼烧的Ga2O3不溶于这些酸甚至于浓硝酸，也不溶于强碱的水溶液中，只能通过NaOH、KOH或KHSO4和K2S2O7一起熔融才能使它溶解。与过量两倍的NH4Cl在250℃一起熔融生成氯化镓。在红热时，Ga2O3与石英反应形成玻璃体，但冷却时没有新化合物生成。红热时也能和上釉的瓷坩埚发生反应。

在加热的条件下，Ga2O3能与许多金属氧化物发生反应。现已测定了碱金属氧化物反应（高于400℃）所得到的镓酸盐M(I)GaO2的晶体结构，与Al2O3和Ln2O3一样，它与MgO、ZnO、CoO、NiO和CuO反应能形成尖晶石型的M(II)Ga2O4.与三价金属氧化物反应的产物M(III)GaO3通常有钙钛矿或石榴石型结构（如镧系镓酸盐LnGaO3)。

而且有更为复杂的三元氧化物。人们研究过有关用于激光、磷光和发光材料的镓的混合氧化物。认为镓酸盐的发光性质归之于氧的空缺。因为FeGaO3有令人感兴趣的电磁性质（即压电性和铁磁性），所以它的合成、稳定性和晶体结构已被人们广泛地研究。

Ga2-xFexO3(x≈1)属于正交晶体，晶胞参数是：a=8.75A，b=9.40A，c=5.07A，配位数为8，熔融温度是1750℃，密度是5.53g/cm3。NiO·Fe2-xGaxO3的磁性和晶体结构也被研究过。

生态数据

通常对水体是稍微有害的，不要将未稀释或大量产品接触地下水，水道或污水系统，未经政府许可勿将材料排入周围环境。

化学数据

1、氢键供体数量：0

2、氢键受体数量：3

3、可旋转化学键数量：0

4、拓扑分子极性表面积（TPSA）：43.4

5、重原子数量：5

6、表面电荷：0

7、复杂度：34.2

8、同位素原子数量：0

9、确定原子立构中心数量：0

10、不确定原子立构中心数量：0

11、确定化学键立构中心数量：0

12、不确定化学键立构中心数量：0

13、共价键单元数量：1

制备

1.向三氯化镓GaCl3的热水溶液中加NaHCO3的高浓热水溶液，煮沸到镓的氢氧化物全部沉淀出来为止。用热水洗涤沉淀至没有Cl-为止，在600℃以上煅烧则得到β-Ga2O3。残留NH4Cl时，在250℃就和Ga2O3反应，生成挥发性GaCl3。

2.这是高纯Ga2O3的制法。以高纯金属Ga为阳极，溶解于5%～20%H2SO4溶液里，向溶液加氨水，冷却，将Ga(NH4)(SO4)2反复结晶，在105℃干燥，在过量氧的条件下在800℃灼烧2h，则得到纯度为9999%～99.9999%的产品。

3.称取1kg99.9999%的高纯镓放入三颈烧瓶中，加入高纯硝酸，使镓全部溶解，然后过滤，滤液倒入三颈烧瓶中，移至电炉上蒸发（在通风橱中进行），浓缩到接近结晶时，将溶液移置于大号蒸发皿中蒸发至干。将蒸干的Ga（NO3）3放在马弗炉中进行灼烧，温度控制在550℃，灼烧5h，待冷却后取出成品，得1.2kg高纯氧化镓。

应用

用作高纯分析试剂、用于电子工业半导体材料制备。

用作高纯分析试剂、半导体材料。

注意事项

安全说明：S24/25：防止皮肤和眼睛接触；

类别：有毒物品；

毒性分级：低毒；

急性毒性：口服-小鼠LD50:10000毫克/公斤;腹腔-小鼠LD50:5000毫克/公斤；

储运特性：库房通风低温干燥；

灭火剂：干粉、泡沫、砂土、二氧化碳,雾状水；

职业标准：STEL3毫克/立方米；

贮存方法：贮存于阴凉、干燥的库房内。

参考资料