酸化ガリウム(Ⅲ) 化学特性,用途語,生産方法
外観
白色の粉末
性質
酸化ガリウムはなどの多くの酸に溶けますが、水にはほとんど溶けません。
酸化ガリウム (III) は、α、β、γ、δ、εの5つの異なる形を取っています。その中でもβ-酸化ガリウム (III) の融点は1740℃であり、β-酸化ガリウム (III) が最も安定した形です。
溶解性
塩酸に溶け、水にほとんど溶けない。
用途
高純度金属酸化物。
構造
酸化ガリウム (III) の中で、最も安定しているβ-酸化ガリウム (III) は、歪んだ立方最密充填構造の配列を取っており、歪んだ四面体構造や八面体構造を持っています。Ga-Oの結合距離は、それぞれ1.83Åと2.00Åです。β-酸化ガリウム(III)の安定性は、このような構造の歪みに起因しています。
合成法
酸化ガリウム (III) は酸性や塩基性のガリウム塩溶液を中和することで、沈殿として得られます。空気中で金属ガリウムを加熱したり、硝酸ガリウム(III)を200-250℃で熱分解しても生成します。
β-Ga2O3は酢酸ガリウム (III) 、硝酸ガリウム (III) 、シュウ酸ガリウム (III) 、その他ガリウム (III) の有機誘導体を、1,000℃で加熱して得ることが可能です。
使用上の注意
純度は金属ベースで差数法によって算出したもので、重量又は容量分析等の化学的方法によるものではありません。使用目的により、正確な含量が必要な場合は、それらの方法によって測定する必要があります。
説明
Gallium(III) oxide (Ga2O3) is a wide band gap semiconductor that belongs to a family of transparent semiconducting oxides (TSO). It can form different polymorphs such as α-,β-, γ-, δ-, and ε-. Polycrystalline and nanocrystalline Ga2O3 can be prepared using several methods such as chemical vapor deposition, thermal vaporization, and sublimation, molecular beam epitaxy, melt growth, etc. It is widely used as a functional material in various applications including optoelectronics, chemical sensors, catalysis, semiconductor devices, field-effect transistors, and many others.
化学的特性
white odourless powder
使用
In semiconductors; gas sensing; catalysis. Nanostructures as blue and UV light emitters in optoelectronic device applications.
Gallium(III) oxide has been reported in applications in lasers, phosphors, and luminescent materials. Monoclinic ß-Ga2O3 is used in gas sensors and luminescent phosphors and can be applied to dielectric coatings for solar cells. This stable oxide has also shown potential for deep-ultraviolet transparent conductive oxides, and transistor applications. Thin Ga2O3 films are of commercial interest as gas sensitive materials. ß-Gallium(III) oxide is used in the production of Ga2O3-Al2O3 catalyst.
調製方法
Gallium oxide is formed during the annealing or heating of
semiconductors containing gallium in the microelectronics
industry.
一般的な説明
Odorless fine white powder. Insoluble in water.
空気と水の反応
Insoluble in water.
反応プロフィール
GALLIUM(III) OXIDE may react with acids. Heating (to 1292° F) with magnesium causes a violent reduction to metallic slate.
健康ハザード
SYMPTOMS: Symptoms of exposure to GALLIUM(III) OXIDE include reduction of red blood cells and platelets, anemia, skin rash and nausea.
火災危険
Flash point data for GALLIUM(III) OXIDE are not available; however, GALLIUM(III) OXIDE is probably combustible.
使用用途
酸化ガリウムは、これまでの照明器具に使われていた蛍光灯や電球にとって代わりつつあるLED (英: Light-Emitting Diode: 発光ダイオード) に使用する基板の原料以外にも、緑色の蛍光体の原料として用いられています。
そのほか、酸化ガリウムを使ったパワー半導体素子 (電力変換用スイッチング素子など) は、従来、使用されていた炭化ケイ素からなる半導体チップと比較して、導通時の抵抗が小さいことから小型化かつ低損失化が図れると期待されています。
触媒
β-酸化ガリウム(III)は、触媒の製造においても非常に重要です。例えば、Ga2O3-Al2O3触媒の合成に必要です。
Ga2O3-Al2O3触媒は、硝酸ガリウム (III) の水溶液とを反応させて、393Kで蒸発乾固させた後に、空気中4時間823Kで、化合物を熱分解することによって合成されています。
概要
酸化ガリウムとは、白色の粉末の無機化合物です。
酸化ガリウムの化学式はGa2O3、分子量は187.44で、CAS登録番号は12024-21-4です。推奨保管条件下では化学的に安定した物資とされ、国内の消防法をはじめとした法規でも特に指定はありません。
推奨保管条件としては、「」を安全な容器包装材料とし、「直射日光を避け、換気のよいなるべく涼しい場所に密閉して保管する」とされています。
参考文献
Highly selective and rapid enrichment of phosphorylated peptides using gallium oxide‐coated magnetic microspheres for MALDI‐TOF‐MS and nano‐LC‐ESI‐MS/MS/MS analysis DOI:
10.1002/PMIC.200700454Development of gallium oxide power devices (Phys. Status Solidi A 1∕2014) DOI:
10.1002/PSSA.201470201Synthesis and characterization of morphologically different high purity gallium oxide nanopowders DOI:
10.1007/S10853-007-1869-2Structure, Morphology, and Optical Properties of Amorphous and Nanocrystalline Gallium Oxide Thin Films DOI:
10.1021/JP311300EElectrical and optical properties of deep ultraviolet transparent conductive Ga2O3/ITO films by magnetron sputtering DOI:
10.1088/1674-4926/31/10/103001Patty's Toxicology, 6 Volume Set, 6th Edition
酸化ガリウム(Ⅲ) 上流と下流の製品情報
原材料
準備製品