14 – Galliumoxide

Galliumoxide behoort tot de groep III-oxiden en heeft een bandkloof Eg van ongeveer 4,8 eV en een intermediaire vrije-draagconcentratie van ∼1014-15 × 1018 cm3 (zie tabel 14.1). Het is het breedste bandgap transparante halfgeleidende oxide. Het allereerste verslag over galliumoxyde dateert van 1871, toen Dmitri Mendelejev theoretisch het bestaan voorspelde van een nieuw element, eka-aluminium, en verwante oxiden (Mendelejev, 1871). In 1875 isoleerde Lecoq de Boisbaudran experimenteel een nieuw element, dat hij gallium noemde, en beschreef hij eigenschappen van zijn verbindingen (De Boisbaudran, 1875). Lange tijd was galliumoxide van zuiver academisch belang, omdat het materiaal geen technische toepassingen kende. Maar de laatste jaren is het zwaartepunt van het onderzoek verschoven van een fundamenteel onderzoek naar de eigenschappen van galliumoxide naar de ontwikkeling van een technologische achtergrond voor diverse praktische toepassingen. Vandaag is het duidelijk dat het een materiaal is met een aanzienlijk potentieel. Galliumoxide is onderzocht en getest als materiaal voor fosforen en elektroluminescerende apparaten, voor chemische sensoren en katalysatoren, voor transparante geleidende coatings, en natuurlijk voor hoogspannings- en vermogenselektronica. Deze laatste vereisen een veel hogere materiaalkwaliteit en zuiverheid, vergelijkbaar met die welke in de halfgeleiderindustrie worden vereist.