Azotek galu

Azotek galu, GaN – nieorganiczny związek chemiczny, niewystępujący naturalnie, stosowany głównie jako materiał półprzewodnikowy w optoelektronice, m.in. w laserach półprzewodnikowych (np. niebieski laser), diodach elektroluminescencyjnych, detektorach i przetwornikach elektroakustycznych.

Azotek galu

Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	GaN
Masa molowa	83,73 g/mol
Wygląd	szare kryształy[1] lub proszek[2]
Identyfikacja
Numer CAS	25617-97-4
PubChem	117559
SMILES N#[Ga]
InChI InChI=1S/Ga.N InChIKey JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 6,11 g/cm³[1]; ciało stałe Temperatura topnienia 800 °C[2] powyżej 2500 °C[1]
Budowa Układ krystalograficzny heksagonalny[1]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 201-07-11] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanej karty charakterystyki Uwaga Zwroty H H317 Zwroty P P280 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[3] 0 2 0   Numer RTECS LW9640000
Podobne związki
Inne aniony	GaP, GaAs GaSb
Inne kationy	BN AlN
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Otrzymywanie

Podstawowe metody syntezy azotku galu:

• Metoda wodorkowa (HVPE) polegająca na syntezie GaN z chlorku galu i amoniaku
• Metoda syntezy z roztworu azotu w galu (wysokociśnieniowa).
• Metoda syntezy z w obecności nadkrytycznego amoniaku (metoda amonotermalna)^[4]

Właściwości

W postaci monokrystalicznej tworzy bezbarwne lub lekko zabarwione kryształy. Azotek galu jest bardzo twardym materiałem, jego moduł ściśliwości wynosi około 245 GPa, a twardość wyznaczona metodą Vickersa 12 GPa. Krystalizuje w heksagonalnej strukturze wurcytu o stałych sieciowych a = 3,189 i c = 5,185 Å. Jest również odporny chemicznie, nie trawi go większość kwasów i zasad, w szczególności jego powierzchnia galowa wykazuje ogromną odporność chemiczną. Azotek galu jest półprzewodnikiem prostoprzerwowym o wartości przerwy zabronionej w środku strefy Brillouina około 3,45 eV, co oznacza, że jest on przezroczysty dla całego zakresu widzialnego. Azotek galu jest materiałem piezoelektrycznym i ze względu na obniżoną symetrię sieci krystalicznej również materiałem piroelektrycznym.

Azotek galu ma temperaturę topnienia 2200 °C, przy równowagowym ciśnieniu azotu 6 GPa. Pod ciśnieniem atmosferycznym rozkłada się w temperaturze około 1000 °C.

Zastosowanie

Azotek galu jest używany w produkcji białych, nadfioletowych, fioletowych, niebieskich i zielonych diod elektroluminescencyjnych oraz laserów nadfioletowych, fioletowych, niebieskich i zielonych (choć zwykle światło jest emitowane z azotku indowo-galowego).