14 – Oxyde de gallium

L’oxyde de gallium appartient aux oxydes du groupe III et possède une bande interdite Eg d’environ 4,8 eV et une concentration intermédiaire de porteurs libres de ∼1014-15 × 1018 cm3 (voir tableau 14.1). Il s’agit de l’oxyde semi-conducteur transparent à bande interdite la plus large. Le tout premier rapport sur l’oxyde de gallium remonte à 1871, lorsque Dmitri Mendeleev prédit théoriquement l’existence d’un nouvel élément, l’eka-aluminium, et d’oxydes apparentés (Mendeleev, 1871). En 1875, Lecoq de Boisbaudran a isolé expérimentalement un nouvel élément, qu’il a nommé gallium, et a décrit les propriétés de ses composés (De Boisbaudran, 1875). Pendant longtemps, l’oxyde de gallium a présenté un intérêt purement académique, car ce matériau n’a pas trouvé d’applications techniques. Mais ces dernières années, la recherche a commencé à se déplacer de l’étude fondamentale de ses propriétés vers le développement d’un fond technologique pour diverses applications pratiques. Il est aujourd’hui évident qu’il s’agit d’un matériau au potentiel considérable. L’oxyde de gallium a été étudié et testé comme matériau pour les luminophores et les dispositifs électroluminescents, pour les capteurs chimiques et les catalyseurs, pour les revêtements conducteurs transparents et, bien sûr, pour l’électronique de puissance et de haute tension. Ces derniers requièrent une qualité et une pureté de matériau beaucoup plus élevées, semblables à celles exigées dans l’industrie des semi-conducteurs.