갈륨 산화물

특성

화학식: Ga₂O₃
명칭: 갈륨(III) 산화물 / 갈륨 산화물
CAS 번호: 12024-21-4
몰질량: 187.44 g/mol
밀도: 6.44 g/cm³ (단사정계 β-변태)
융점: 약 1900 °C
색상: 백색
형태: 미세 분말 또는 단결정 기판
β-Ga₂O₃의 밴드갭: 약 4.8-4.9 eV
임계 전기장 강도: 약 8 MV/cm
용해도: 물에 불용, 가열된 무기산 및 강알칼리 용액에 용해

갈륨(III) 산화물(Ga₂O₃)은 갈륨 산화물로도 알려진 무기 화합물로, 초광대역 밴드갭 반도체용 유망 소재입니다. 이 물질은 미세한 백색 분말 또는 단결정 기판 형태로 공급됩니다. 약 1900 °C의 융점은 소재에 높은 열적 안정성을 제공합니다.

Ga₂O₃는 α-, β-, γ-, δ- 및 ε-상을 포함한 여러 다형 변태로 존재합니다. 상온에서 열역학적으로 가장 안정한 형태는 단사정계 β-변태인 β-Ga₂O₃입니다.

β-Ga₂O₃의 핵심 특성 중 하나는 약 4.8-4.9 eV의 매우 넓은 밴드갭입니다. 또한 이 소재는 약 8 MV/cm 수준의 임계 전기장 강도를 가지며, 이로 인해 고전압 및 전력 전자 분야에서 특히 유망합니다.

갈륨 산화물은 심자외선 및 가시광선 영역에서 높은 투과성을 가집니다. 따라서 태양광 불감형 UV 광검출기 및 기타 특수 광전자 소자에 사용할 수 있습니다. Ga₂O₃는 물에는 용해되지 않지만, 가열된 무기산과 강알칼리 용액에는 용해됩니다.

갈륨 산화물의 공업적 제조는 특히 질산갈륨, 수산화갈륨 또는 옥살산갈륨을 800 °C 이상의 온도에서 열소성 소성함으로써 이루어집니다. 단결정은 초크랄스키법 또는 EFG법으로 용융체에서 직접 성장시킬 수 있습니다.

갈륨의 용도를 찾고 계시다면, 그 산화물은 특히 전력 전자, UV 광전자, 센서 시스템, 촉매 및 박막 기술 분야에서 수요가 높습니다. 갈륨 산화물은 스퍼터링 타깃 및 기능성 산화물 코팅용 원료로도 사용됩니다.

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장점

• 약 4.8-4.9 eV의 초광대역 밴드갭
• 약 8 MV/cm의 높은 임계 전기장 강도
• 고전압 전력 전자 분야에 대한 높은 유망성
• 용융체에서 단결정을 직접 성장시킬 수 있음
• 높은 열적 안정성
• 심자외선 및 가시광선 영역에서의 투과성
• 태양광 불감형 UV 센서에 적합
• 기능성 박막 재료에 적용 가능

적용 분야

• 차세대 전력 전자
• 고전압 쇼트키 다이오드
• 전계효과 트랜지스터(FET)
• 전기차 및 전력망용 인버터
• 태양광 불감형 UV 광검출기
• 화염 감시 및 오존 측정
• 특수 UV 검출 시스템
• 촉매 및 가스 센서
• 고온에서의 수소 및 일산화탄소 검출
• 박막 기술
• 스퍼터링 타깃
• 투명 전도성 산화물 코팅
• 산화아연 도핑

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