Clorur de gal·li (III) CAS 13450-90-3

Clorur de gal·li (III)., també conegut com a clorur de gal·li (III), CAS 13450-90-3, Cl3Ga. És un compost inorgànic que normalment existeix en forma sòlida de color blanc o groc clar. Té una forma en pols o cristal·lina. Té una solubilitat moderada en aigua i allibera una gran quantitat de calor. Soluble en dissolvents orgànics com l'èter i el benzè, soluble en amoníac líquid per formar complexos d'amoníac. La hidròlisi humida a l'aire condueix al fum i el gas existeix com a dímers a uns 270 graus. Hidrolitza i produeix fum quan està humit a l'aire. El gas existeix en forma dimèrica a aproximadament 270 graus C. El gal·li trivalent existeix en forma de GaO33 GaO2- en solucions aquoses per sobre de pH 6. Té una bona conductivitat, i la seva conductivitat està relacionada amb la temperatura i la concentració. No té magnetisme en estat sòlid, però pot presentar cert magnetisme en estat líquid o gasós. Com a compost inorgànic, té una alta densitat, un ampli rang de punts de fusió, una bona conductivitat òptica i elèctrica i aplicacions en múltiples camps. Té aplicacions en múltiples camps, com ara semiconductors, cèl·lules solars, làsers, etc. També s'utilitza per fabricar altres compostos de gal·li, com sals de gal·li, òxids de gal·li, etc.

Clorur de gal·li (III).(GaCl3), com a compost inorgànic, ha mostrat un gran valor d'aplicació en camps com ara semiconductors, catalitzadors, bateries, materials òptics, síntesi orgànica i anàlisi espectroscòpica a causa de les seves propietats físiques i químiques úniques. A continuació es fa una revisió sistemàtica dels seus usos des de sis àrees bàsiques.

Fabricació de semiconductors: la base de nous materials

 

L'aplicació en el camp dels semiconductors és un dels seus usos més importants, especialment en la fabricació de semiconductors compostos i dispositius optoelectrònics.
1. Precursor de la deposició química en vapor (CVD).
És el precursor bàsic per a la preparació de semiconductors compostos III-V (com el nitrur de gal·li i l'arsenur de gal·li) en la tecnologia de deposició química de vapor. Durant el procés CVD, el clorur de gal·li es descompon a altes temperatures i els àtoms de gal·li es combinen amb elements com el nitrogen i l'arsènic per formar una pel·lícula semiconductora uniforme i densa sobre el substrat. Aquestes pel·lícules tenen característiques com ara una gran mobilitat electrònica i un alt voltatge de ruptura, i s'utilitzen àmpliament en dispositius electrònics d'alta-freqüència, alta-velocitat i alta-potència, com ara estacions base de comunicació 5G, sistemes de radar i equips de comunicació per satèl·lit.

 

2. Material de substrat LED
Com a material de substrat, proporciona suport estructural i optimització del rendiment òptic per als xips LED. El seu ampli interval de banda, l'alta conductivitat tèrmica i la forta resistència a la radiació fan que els LED basats en substrats de clorur de gal·li tinguin una eficiència lluminosa més alta i una vida útil més llarga. Per exemple, les empreses líders de LED, com Liad, han adoptat substrats de clorur de gal·li, millorant significativament l'eficiència de la llum i la fiabilitat dels seus productes i promovent la millora de la il·luminació LED i la tecnologia de visualització.

 

3. Dopant semiconductors
Es pot utilitzar per dopar materials semiconductors introduint ions de gal·li per regular les propietats elèctriques dels semiconductors. Per exemple, dopar el gal·li en semiconductors basats en silici-pot formar semiconductors de tipus P-, que es combinen amb semiconductors de tipus N- per formar unions PN, realitzant les funcions dels dispositius electrònics bàsics com ara díodes i transistors.

Tecnologia de bateries: innovador en emmagatzematge d'energia

 

L'aplicació en el camp de les bateries se centra principalment en les bateries de clorur de tionil de liti (LTC) i les bateries d'ions de liti-, millorant el rendiment de la bateria mitjançant l'optimització del sistema d'electròlits.
1. Sal d'electròlit de la bateria de clorur de tionil de liti
A les bateries LTC, com a material precursor de la sal electròlit LiGaCl₄,clorur de gal·li (III). can improve the ion conductivity and chemical stability of the electrolyte. LiGaCl ₄ has a high decomposition voltage (>4V) and a wide electrochemical window, making LTC batteries have high energy density (>500Wh/kg) and long cycle life (>10 anys), àmpliament utilitzat en comunicacions militars, aeroespacial i camps de control remot.

 

2. Material d'elèctrode positiu per a bateries d'ions de liti-
Es pot utilitzar com a additiu per a materials d'elèctrodes positius en bateries d'ions de liti-, formant una solució sòlida de liti de gal·li per suprimir la transició de fase i l'expansió de volum dels materials d'elèctrodes i millorar l'estabilitat i la seguretat del cicle de les bateries. Per exemple, afegir clorur de gal·li a l'elèctrode positiu de l'òxid de cobalt de liti pot augmentar el nombre de cicles de la bateria de 500 a més de 1000, alhora que es redueix el risc de fuga tèrmica.

Materials òptics: fusió de transparència i funcionalitat

 

L'aplicació en el camp de l'òptica es reflecteix principalment en la preparació de vidre òptic i l'embalatge de dispositius optoelectrònics, utilitzant la seva alta transmitància i estabilitat química per optimitzar el rendiment òptic.
1. Fabricació de vidre òptic
Es pot utilitzar com a dopant per al vidre òptic per canviar l'índex de refracció, la dispersió i la transmitància del vidre regulant la concentració i distribució dels ions de gali. Per exemple, dopar el clorur de gali al vidre de fluorur pot preparar materials òptics de baixa pèrdua i gran ample de banda adequats per a la comunicació de fibra òptica, promovent el desenvolupament de la tecnologia de comunicació òptica.

 

2. Embalatge de dispositius optoelectrònics
Els materials d'embalatge que es poden utilitzar per a dispositius optoelectrònics, mitjançant la formació d'una capa protectora densa d'òxid de gali per aïllar el vapor d'aigua i l'oxigen, allarga la vida útil del dispositiu. Per exemple, en els envasos de cèl·lules solars, el recobriment de clorur de gali pot reduir la taxa d'atenuació de la cèl·lula del 5% anual a menys de l'1%, millorant significativament l'eficiència de conversió d'energia.

El mètode de cloració és un mètode utilitzat habitualment per sintetitzarClorur de gal·li (III).. Els passos i les equacions químiques corresponents d'aquest mètode es descriuran amb detall a continuació.

Ga + Cl₂→ GaCl3

Preparació experimental:
Abans de començar l'experiment, cal preparar els materials i equips experimentals necessaris. Assegureu-vos que tots els materials i equips estiguin en estat sec i net.
(1) Pols de gali: trieu pols de gali d'alta -puresa, guardeu-lo en un lloc sec i assegureu-vos que no estigui contaminat abans d'utilitzar-lo. Peseu amb precisió la massa necessària de pols de gali mitjançant una balança electrònica.
(2) Gas de clor: utilitzeu gas de clor d'alta-puresa per garantir la precisió de la reacció i la puresa del producte. Assegureu-vos que el clor gasós es mantingui sec durant l'emmagatzematge i l'ús. Utilitzeu bombones de gas o gasoductes per introduir gas clor a l'aparell experimental.
Equips de calefacció: seleccioneu un equip de calefacció adequat, com ara una jaqueta de calefacció elèctrica o un forn d'-alta temperatura, per controlar la temperatura de la reacció. Preescalfeu l'equip de calefacció a la temperatura desitjada.
(3) Equip d'assecat: utilitzeu dessecants o assecadors per assegurar la sequedat de l'entorn experimental i evitar la influència de la humitat en la reacció. Col·loqueu el dessecant o l'assecador a prop del dispositiu experimental per mantenir un ambient experimental sec.
(4) Equips experimentals: prepareu gots, mescladors, comptagotes i altres equips experimentals per assegurar-vos que estiguin nets i en bones condicions. Netegeu l'equip experimental amb detergent i esbandiu bé amb aigua desionitzada.

Etiquetes populars: clorur de gal·li (iii) cas 13450-90-3, proveïdors, fabricants, fàbrica, venda a l'engròs, compra, preu, a granel, a la venda