14 – Galliumoxid

Galliumoxid tillhör grupp III-oxiderna och har ett bandgap Eg på cirka 4,8 eV och en mellanliggande koncentration av fria bärare på ∼1014-15 × 1018 cm3 (se tabell 14.1). Det är den transparenta halvledande oxid som har det bredaste bandgapet. Den allra första rapporten om galliumoxid går tillbaka till 1871, då Dmitri Mendelejev teoretiskt förutspådde existensen av ett nytt grundämne, eka-aluminium, och relaterade oxider (Mendelejev, 1871). År 1875 isolerade Lecoq de Boisbaudran experimentellt ett nytt grundämne, som han gav namnet gallium, och beskrev egenskaperna hos dess föreningar (De Boisbaudran, 1875). Under lång tid var galliumoxid av rent akademiskt intresse, eftersom materialet inte fick några tekniska tillämpningar. Men på senare år har forskningens fokus börjat förskjutas från en grundläggande undersökning av dess egenskaper till utvecklingen av en teknisk bakgrund för olika praktiska tillämpningar. I dag är det uppenbart att det är ett material med stor potential. Galliumoxid har undersökts och testats som ett material för fosforer och elektroluminiscerande anordningar, för kemiska sensorer och katalysatorer, för genomskinliga ledande beläggningar och naturligtvis för högspännings- och kraftelektronik. De senare kräver mycket högre materialkvalitet och renhet, liknande dem som krävs inom halvledarindustrin.