Nitrure de gallium 522240 31069437 2008-06-27T13:49:35Z Kirikou 57351 /* Propriétés */ orth {{ébauche|électronique}} {{Chimiebox général| nom = Nitrure de gallium | image = Wurtzite polyhedra.png | tailleimage = 200 | commentaire = <span style="color:#C0C0C0; background-color:#C0C0C0;">__</span> Ga<sup>3+</sup>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<span style="color:#EEEE00;background-color:#EEEE00;">__</span> N<sup>3-</sup> | formule = GaN | nom scientifique = Nitrure de gallium | CAS = [25617-97-4] | apparence = poudre jaune }} <!-- fin chimie box général - début chimiebox physique --> {{Chimiebox physique}} {{Chimiebox physique masse moléculaire|83.7297 g/mol }} {{Chimiebox physique température fusion|>2500°C }} {{Chimiebox physique température vaporisation| }} {{Chimiebox physique solubilité| }} {{Chimiebox physique densité|6.15 g/cm3, solide }} {{Chimiebox physique température d'auto-inflammation| }} {{Chimiebox physique propriété spéciale| | }} {{Chimiebox physique fin}} <!-- fin chimiebox physique - début chimiebox thermochimie --> {{Chimiebox thermo}} {{chimiebox thermo entropie| gaz = | solide = | liquide = | }} {{chimiebox thermo enthalpie| gaz = | solide = | liquide = }} {{Chimiebox thermo capacité calorifique|}} {{Chimiebox thermo chaleur latente}} {{Chimiebox thermo point critique|}} {{Chimiebox thermo point triple|}} {{Chimiebox thermo fin}} <!-- fin chimiebox thermo - début chimiebox précautions --> {{chimiebox précautions | inhalation= | peau= | yeux= | ingestion = | autre= }} <!-- fin chimiebox précautions --> {{Chimiebox fin}} Le '''[[nitrure]] de [[gallium]]''' (GaN) est un [[semi-conducteur à large bande]] (3,4 eV) utilisé en [[optoélectronique]] et dans les dispositifs de grande puissance ou de haute fréquence. C'est un composé binaire (groupe III/groupe V) qui possède une semiconductivité intrinsèque. Il est peu sensible aux rayonnements ionisants (comme tous les autres nitrures du groupe III), ce qui fait de lui un matériau approprié pour les panneaux solaires des satellites. == Historique de son utilisation == Jusqu'en 1993, les seules diodes électroluminescentes ([[Diode électroluminescente|DEL ou LED en anglais]]) émettant dans le bleu étaient à base de [[carbure de silicium]], un matériau nécessitant d'être dopé pour avoir de bonnes propriétés de semiconducteur. Mais ce dopage affaiblit le pouvoir d'émission et rend ces dispositifs commercialement inexploitables. Avec le remplacement par du nitrure de gallium plus efficace, l'équipe du japonais Shuji Nakamura<ref>{{en}} [[:en:Shuji Nakamura|Shuji Nakamura]]</ref> employée par la Nichia company<ref>{{en}} [[:en:Nichia Corporation|Nichia Corporation]]</ref> a complété la palette de couleurs à la disposition des producteurs et rendu possible des applications comme les écrans à DEL, les diodes blanches ou encore les lasers bleus. Les [[diode laser|diodes laser]] bleues sont utilisées dans la technologie des [[disque Blu-ray|disques Blu-ray]] remplaçants des DVDs (par exemple, ils sont utilisés dans la [[PlayStation 3]] de [[Sony]]). Les premières DEL au nitrure de gallium utilisaient un fin film de nitrure formé par dépôt en phase vapeur sur un saphir. Depuis, d'autres substrats ont été utilisés comme l'oxyde de zinc ou le carbure de silicium. Le potentiel commercial de systèmes fonctionnant à de hautes puissances et/ou de hautes fréquences à base de nitrure de gallium est important. On peut citer des applications comme les amplificateurs d'ondes radio travaillant dans le domaine des [[micro-onde|microondes]] telles que celle utilisées dans les transmissions à haut débit sans fils, ou encore les commutateurs à haute tension des réseaux électriques. On envisage même que des transistors au GaN pourraient remplacer les [[magnétron]]s dans les fours micro-ondes. == Propriétés == Le nitrure de gallium dopé par un élément de transition approprié comme le [[manganèse]] devient un matériau [[spintronique]] (du néologisme anglais formé à partir de "spin-based electronics", voir [[semiconducteur magnétique]]). On a aussi réussi à produire des [[nanotube]]s de GaN pour lesquels des applications en nanoélectronique, en optoélectronique et en biochimie. Le nitrure de gallium est très dur, mécaniquement stable et a une capacité thermique élevée. Sous forme pure il résiste à la fissuration et peut être déposé en film sur du saphir. GaN peut être dopé par du silicium pour devenir un semiconducteur de type n. Cependant les atomes de silicium changent le mode de cristallisation de GaN introduisant une contrainte dans le matériau. GaN en devient cassant. En fait les cristaux de GaN sont riches en défauts : de 0,1 à 1 milliard par cm². On peut aussi produire des semiconducteurs à [[Théorie des bandes|gap]] variés en créant des mélanges de GaN et InN. La largeur du gap dépend du ratio d'InN dans le matériau et la tolérance aux défauts de structures est élevée. == Voir aussi == === Notes === {{Références}} === Articles connexes === * [[Semi-conducteur]] * [[Diode électroluminescente]] === Liens externes=== * [http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/ Site donnant les propriétés de divers semi-conducteurs] {{Portail|chimie|électricité et électronique|physique}} [[Catégorie:Semi-conducteur]] [[Catégorie:Nitrure]] [[Catégorie:Composé du gallium]] [[ar:نتريد غاليوم ثلاثي]] [[de:Galliumnitrid]] [[en:Gallium(III) nitride]] [[it:Nitruro di gallio]] [[ja:窒化ガリウム]] [[nl:Galliumnitride]] [[pl:Azotek galu]]