镓在自然界中不以元素形式存在。它通常是在铝土矿加工成铝的过程中,或闪锌矿提炼为锌的过程中产生的副产品。因此镓的提取和精炼,碳足迹非常低。
镓每年产量超过 300 吨,预计全世界的存储量超过 100 万吨。由于镓是一种加工副产品,所以成本相对较低,约为每公斤 300 美元,比每公斤约 6 万美元的黄金要低 200 倍。
德米特里 · 门捷列夫(Dmitri Mendeleev)在1871年预测了镓的存在。1875年,德布瓦博德兰(Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran)在巴黎被发现镓,并以他祖国法国的拉丁语 Gallia (高卢)为这种元素命名它。纯氮化镓的熔点只有30(86) ,因此在正常体温下,它会在人的手中融化。
又过了65年,氮化镓首次被人工合成。直到20世纪60年代,制造氮化镓单晶薄膜的威廉希尔官方网站
才得以出现。作为一种化合物,氮化镓的熔点超过1600℃,比硅高200℃。
1972年,基于氮化镓材质的 LED 发光二极管才被发明出来(使用掺有镁的氮化镓),。这是里程碑式的历史事件。虽然最初的氮化镓 LED ,它的亮度还不足以商用,但这是人类第一次制备出能够发出蓝紫色光的LED。1991年,一种生产更高亮度的蓝色LED的方法获得了专利,两年后,高亮度的蓝色 LED 就诞生了了。
高亮度的蓝色LED商用,是电子行业的一个转折点。通过添加荧光粉涂层,人类实现了有可能创造出能够替代低效白炽灯的白色LED。添加红色和绿色的LED,就可以组成一款基于 LED 的显示器。从第一台LED背光液晶电视到最新的OLED屏幕,这加速了阴极射线管(CRT)电视和显示器市场的更替,以及基于硅的 “偏转晶体管 “屏幕产品的消亡。
因此,氮化镓是我们在电视、手机、平板电脑、笔记本电脑和显示器中,使用的高分辨率彩色屏幕背后的核心威廉希尔官方网站
。在光子学方面,氮化镓还被用于蓝光激光威廉希尔官方网站
(最明显的是用于蓝光播放器的光盘激光头)。
在光子学之外,虽然氮化镓晶体管在1993年就发布了相关威廉希尔官方网站
,但直到2004年左右,第一个氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)才开始商用。这些晶体管通常用于需要高效能、高电压的射频基础设施。几年后,即2008年,氮化镓金属氧化物半导场效晶体(MOSFET)(在硅衬底上形成)得到推广,但由于电路复杂和缺乏高频生态系统组件,使用率较低。
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