Il est également possible de procéder par décomposition du nitrate de galliumGa(NO3)3 à 200°C. Ces deux voies donnent des polymorphes différents, qui finissent par redonner la forme β plus stable à température plus élevée.
Les cinq polymorphes connus de l'oxyde de gallium(III) sont les suivants:
α-Ga2O3 — Stable à haute pression, il peut être obtenu en chauffant le β-Ga2O3 sous 65kbar à 1 100°C. Il a une structure de type corindon(α-Al2O3). L'hydrate peut être préparé en décomposant l'hydroxyde de gallium précipité à 500°C. Il est possible d'épitaxier des couches minces d'α-Ga2O3 sur des substrats de saphir orientés selon leur plan c (0001), leur plan m (10-10) ou leur plan a (11-20).
β-Ga2O3 — Stable dans les conditions normales de température et de pression, il peut être déposé par hétéroépitaxie sous forme de couches minces sur des substrats tels que le saphir, le GaN, le SiC et le Si, ainsi que par homoépitaxie. On a par exemple réalisé l'ALD sur des substrats de saphir à des températures comprises entre 190 et 550°C[9]. Des films de β-Ga2O3 de haute qualité ont également été produits par MBE, HVPE(en) et MOCVD[10]. La technique HVPE est préférée pour les dispositifs à semiconducteurs de puissance verticaux en raison de son taux de croissance rapide[11]. Les couches épitaxiales de β-Ga2O3 déposées par MOCVD présentent une meilleure mobilité électronique et une moindre concentration résiduelle de porteurs que celles obtenues par d'autres techniques de croissance de couches minces[12],[13].
γ-Ga2O3 — De structurespinelle altérée[14] semblable à celle du γ-Al2O3[15], il est obtenu par chauffage rapide du gel d'hydroxyde à une température de 400à500°C. Une forme plus cristalline de ce polymorphe peut être préparée directement à partir de gallium métallique par synthèse solvothermale(en)[16].
L'oxyde de gallium(III) est amphotère[22]. Il réagit avec les oxydes de métaux alcalins à haute température pour former, par exemple, NaGaO2, et avec les oxydes de Mg, Zn, Co, Ni, Cu pour former des spinelles, comme MgGa2O4[23]. Il se dissout dans une base forte pour former une solution de l'ion gallate Ga(OH)4−.
Entrée « Gallium(III) oxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 9 janvier 2023 (JavaScript nécessaire)
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