在現代世界中,鎵的應用無處不在,如果沒有鎵所提供的好處,現代生活將變得面目全非。
當您正在閱讀 而最近的鎵(Ga)原子很可能就在您手臂可觸及的電腦裝置中。現今筆記型電腦、手機和平板電腦內的 WiFi 和藍牙裝置都使用砷化鎵(GaAs)半導體,利用其特性建立無線射頻積體電路。近年來,行動裝置的充電器因為使用了氮化鎵 (GaN) 功率半導體晶片,所以體積變得更小,同時也提供了更大的功率和更快的充電週期。
元素形式的鎵熔點接近 30°C,在室溫剛好是液態。與铟合金化後,熔點低於室溫,加入錫後則進一步降低。在需要室溫下液態金屬的應用中,鎵合金系列的低熔點使其成為無毒的汞替代品。液態金屬在需要將熱量傳離熱半導體晶片的熱介面應用上,研究越來越多。
當與 III-V 族半導體 (砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵及其他) 結合時,這些材料的電子與光學特性使其優於矽,儘管成本較高。儘管鎵基半導體的電子帶結構可提供更高的開關速度,但任何商業應用都必須在這一點與較低的矽集成成本之間取得平衡,以製造集成電路。
目前,金屬鎵的主要工業用途有:
半導體應用,例如積體電路、LED 和量子點 材料系統 (砷化鎵、氮化鎵、磷化鎵) 晶圓和鎵 MOCVD 前體 (TMG, TMGa) 用於液相磊晶的金屬鎵和用於 TMG/TMGa 製造的三氯化鎵 電動車和風力發電機 在使用 Ga 作為摻質的強磁鐵中 太陽能光電 作為矽基太陽能電池中的 p 摻雜劑 在結合了鎵、铟、銅和硒 (CIGS) 的薄膜太陽能電池中 特殊電池 在高溫硫酰氯鋰電池的電解液中 LCD 和 OLED 顯示器 作為部分 IGZO(铟鎵鋅氧化物)薄膜的氧化鎵,以形成控制顯示器背板像素切換的電晶體 您可以看到,與其他元素相比,鎵及其化合物具有數量驚人的工業用途,以及獨特且耐人尋味的特性。Sam Kean 所著的《消失的湯匙》(https://www.amazon.com/Disappearing-Spoon-Madness-Periodic-Elements/dp/0316051632) 是一本有趣且好玩的讀物。這本書有許多關於元素週期表上各元素族群的精彩而不尋常的故事,但書名卻直接與鎵有關。若要觀看消失的湯匙,請按此觀看影片:https://youtu.be/t3tpj9hVbJU。
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