14 – Ossido di gallio

L’ossido di gallio appartiene agli ossidi del gruppo III e ha un bandgap Eg di circa 4,8 eV e una concentrazione intermedia di portatori liberi di ∼1014-15 × 1018 cm3 (vedi tabella 14.1). È l’ossido semiconduttore trasparente con il bandgap più ampio. Il primo rapporto sull’ossido di gallio risale al 1871, quando Dmitri Mendeleev predisse teoricamente l’esistenza di un nuovo elemento, l’eka-alluminio, e di ossidi correlati (Mendeleev, 1871). Nel 1875 Lecoq de Boisbaudran isolò sperimentalmente un nuovo elemento, che chiamò gallio, e descrisse le proprietà dei suoi composti (De Boisbaudran, 1875). Per molto tempo l’ossido di gallio ha avuto un interesse puramente accademico, poiché il materiale non ha trovato alcuna applicazione tecnica. Ma negli ultimi anni l’attenzione della ricerca ha cominciato a spostarsi da un’indagine di base delle sue proprietà verso lo sviluppo di un background tecnologico per varie applicazioni pratiche. Oggi è evidente che si tratta di un materiale con un notevole potenziale. L’ossido di gallio è stato studiato e testato come materiale per fosfori e dispositivi elettroluminescenti, per sensori chimici e catalizzatori, per rivestimenti conduttivi trasparenti e, naturalmente, per l’elettronica ad alta tensione e di potenza. Questi ultimi richiedono una qualità e una purezza del materiale molto più elevate, simili a quelle richieste nell’industria dei semiconduttori.