Synteesi ja karakterisointi erittäin luminenssin berylliumnitridin synteesi ja karakterisointi

Erittäin luminenssia berylliumnitridijauhetta (Be3N2) on syntetisoitu syntetisoimalla metallinen beryllium suoraan nitridoimalla ultrapuhtaalla ammoniakilla (NH3:lla) vaakatasoisessa kvartsiputkireaktorissa 1100 °C:ssa. Laskettu Gibbsin vapaa energia tälle reaktiolle 1100 °C:n lämpötilassa on -602,20 kJ/mol ja tasapainovakio 2,7 × 1022, mikä tekee prosessista käyttökelpoisen tätä synteesiä varten valituissa olosuhteissa. Tällä menetelmällä tuotettu Be3N2 on vaaleanharmaata jauhetta, joka osoittaa tälle materiaalille tyypillistä suurta kovuutta. Tässä tutkimuksessa syntetisoidut Be3N2-jauheet koostuvat enimmäkseen agglomeraateista, jotka muodostuvat säännönmukaisista kuutiopolyedreistä, joista kukin on 1-2 mikronin pituinen, kuten elektronimikroskooppi osoitti. Näillä kiteillä on kuutiorakenne, kuten röntgendiffraktio osoittaa, ja niillä on erittäin voimakasta huoneenlämpötilassa tapahtuvaa katodoluminesenssia, jonka huippu on 356 nm:n (3,48 eV) tienoilla, mikä liittyy niiden lähes kaistareunan emissioon. Nämä ominaisuudet tekevät tästä materiaalista vahvan ehdokkaan laajakaistaisiin optoelektronisiin sovelluksiin, kuten ultraviolettilasereihin, antureihin ja valoa säteileviin diodeihin.