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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
莫耳質量 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雷射二極體,可以在不使用非線性半導體泵浦固體雷射(Diode-pumped solid-state laser)的條件下,產生紫光(405 nm)雷射。

如同其他III族元素氮化物,氮化鎵對游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。

應用[編輯]

2018年10月,安克創新發布全球首款USB PD氮化鎵充電器[5]。此後幾年內,氮化鎵功率半導體漸被廣泛用於消費電子產品的高功率充電器,與傳統碳化矽材料元件相比,其轉換效率更高、耗能較小,在體積更小的同時支援快速充電[6]

相關條目[編輯]

參考資料[編輯]

  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,存於網際網路檔案館).
  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. ^ 安富利. 2020年全球GaN充电器市场规模将达23亿元. 半導體產業網. 2020-09-07 [2021-05-14]. 
  6. ^ 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[編輯]

NH3
N2H4
He
Li3N Be3N2 BN CxNy N2 NxOy NF3 Ne
Na3N Mg3N2 AlN Si3N4 PN
P3N5
SxNy
SN
S4N4
NCl3 Ar
K3N Ca3N2 ScN TiN VN CrN
Cr2N
MnxNy FexNy CoN Ni3N Cu Zn3N2 GaN Ge3N4 As Se4N4 NBr3 Kr
Rb Sr3N2 YN ZrN
Zr3N4
NbN Mo2N Tc Ru Rh Pd Ag3N CdN InN Sn Sb Te NI3 Xe
Cs Ba3N2   Hf3N4 TaN WN Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb BiN Po At Rn
Fr Ra3N2   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
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