금속 터미네이터 - 갈륨
갈륨은 어떤 원소인가요?
갈륨은 주기율표 4주기의 IIIA족에 속합니다. 순수한 갈륨의 녹는점은 29.78도로 매우 낮지만 끓는점은 22{4}}4.8도에 달합니다. 여름에는 대부분 액체 형태로 존재하며 손바닥에서 녹을 수 있습니다. 위의 특성을 통해 갈륨이 다른 금속을 부식시키는 이유는 바로 갈륨의 녹는점이 낮기 때문이라는 것을 알 수 있습니다. 액체 갈륨이 다른 금속과 합금을 형성하면 위에서 언급한 마법 같은 현상을 볼 수 있습니다. 지각의 함량은 약 0.001%에 불과합니다. 인류가 그 존재를 발견한 것은 불과 140년 전이다. 1871년 러시아의 화학자 멘델레예프는 원소 주기율표를 정리하면서 아연 다음으로 알루미늄이 될 것이라고 예측했습니다. 아래에도 알루미늄 원소와 비슷한 성질을 갖는 원소가 있는데, 이를 '알루미늄 유사 원소'라고 합니다. 1875년에 프랑스 과학자 Bois-Baudran은 같은 족의 금속 원소의 스펙트럼 선 패턴을 연구하던 중 섬아연석(ZnS)에서 이상한 빛의 띠를 발견하여 이 "알루미늄 유사 원소"를 발견하고 자신의 이름을 딴 원소를 사용했습니다. 그 모국인 프랑스(갈리아, 라틴 갈리아), 기호는 원소를 나타내는 가(Ga)이다. 따라서 화학원소 발견의 역사에서 갈륨은 가장 먼저 예측되고 실험을 통해 확인된 원소가 되었습니다.
전자정보시대의 '네비게이터'
갈륨 자체는 반도체가 아니지만 비소, 질소, 셀레늄, 텔루르, 인, 안티몬 및 기타 금속과 비금속으로 형성된 일련의 갈륨 기반 화합물은 모두 고품질 반도체 재료이며 반도체 개발에 중요한 재료입니다. 마이크로 전자 장치 및 광전자 장치. 갈륨은 반도체 소재 발전 방향을 선도하고, 전자정보 시대의 항해자라 할 수 있다.
갈륨비소(GaAs)는 2세대 반도체 재료의 대표적인 물질입니다. 가격이 비싸서 '반도체귀족'으로 알려져 있다. 고주파, 고속, 고온 저항, 우수한 저온 성능, 저소음 및 강한 방사선 저항이라는 장점이 있습니다. , 따라서 마이크로 전자 장치 분야에서 중요한 위치를 차지합니다. 갈륨 비소는 반절연 재료와 반도체 재료의 두 가지 기능을 모두 갖추고 있습니다. 반절연 갈륨비소 재료는 주로 레이더, 위성 TV 방송, 마이크로파 및 밀리미터파 통신, 무선 통신 및 광섬유 통신에 사용됩니다. 반도체 갈륨 비소 재료는 주로 광통신 능동 소자(LD), 반도체 발광 다이오드(LED), 가시 광선 레이저, 근적외선 레이저, 양자 우물 고출력 레이저 및 고효율 태양 전지 및 기타 광전자 분야에 사용됩니다. . 또한, 갈륨비소는 군사분야에서 중요한 역할을 하며 주로 레이더, 전자전, 위성통신 등에 사용되며, 그 중 레이더 응용 비중이 약 60% 정도이다.
질화갈륨(GaN)은 높은 안정성, 높은 경도, 넓은 에너지 갭, 높은 융점 등 독특한 전자기적, 광학적 특성을 지닌 중요한 3세대 반도체 소재입니다. 현재 세계에서 가장 진보된 반도체 재료 중 하나입니다. . 본 글 서두에서 언급한 휴대폰 급속충전기는 급속충전 분야에서 질화갈륨을 응용한 것이다. 더 높은 전력, 더 작은 크기, 더 나은 방열이라는 장점을 갖춘 질화갈륨 충전기는 작은 크기에서 쉽게 높은 전력을 달성할 수 있으며 점차적으로 충전기 업계에서 새로운 인기 제품이 되었습니다. 현재 군사 및 항공우주 분야는 전체 GaN 장치 시장의 40%를 차지하고 있으며, 가장 큰 응용 시장은 여전히 레이더 및 전자전 시스템입니다. 일본 나고야대학교 아카사키 이사무, 아마노 히로시, 미국 산타바바라 캘리포니아대학교 나카무라 슈지 교수가 GaN을 기반으로 개발한 고휘도 청색 발광다이오드는 신에너지 분야의 중요한 돌파구다. 광원을 절약하고 백색광 LED 연구의 기반을 마련했습니다. 그 결과는 2014년 노벨 물리학상도 수상했다.
산화갈륨(Ga2O3)은 4세대 반도체를 대표하는 대표적인 물질로 '반도체 하늘의 새로운 별'이라고도 불린다. 3세대 반도체 소재인 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN)에 비해 더 넓은 밴드갭과 뛰어난 발광 특성을 지닌 신흥 전력반도체 소재로, 고출력 및 광전자소자 분야에서 활용 우위를 점하고 있다. 점점 더 분명해집니다. 최근 몇 년 동안 산화 갈륨 결정 성장 기술의 획기적인 발전으로 관련 박막 에피택시, 고휘도 자외선 LED 및 기타 장치에 대한 연구가 크게 촉진되었으며 초광대역 밴드갭 반도체 분야에서 국제적인 연구 핫스팟이 되었습니다.