Synthèse et caractérisation du nitrure de béryllium hautement luminescent

Une poudre de nitrure de béryllium hautement luminescente (Be3N2) a été synthétisée par nitruration directe du béryllium métallique avec de l’ammoniac ultra-pur (NH3) dans un réacteur à tube de quartz horizontal à 1100 °C. L’énergie libre de Gibbs calculée pour cette réaction à 1100 °C est de -602,20 kJ/mol et la constante d’équilibre est de 2,7×1022, ce qui rend le procédé réalisable dans les conditions choisies pour cette synthèse. Le Be3N2 produit par cette méthode est une poudre gris clair qui présente la dureté élevée typique de ce matériau. Les poudres de Be3N2 synthétisées dans cette recherche consistent principalement en agglomérats formés de polyèdres cubiques réguliers d’une longueur de un à deux microns chacun, comme le montre la microscopie électronique. Ces cristallites ont une structure cubique, comme le montre la diffraction des rayons X, et présentent une cathodoluminescence à température ambiante de haute intensité avec un pic autour de 356 nm (3,48 eV), qui est lié à leur émission en bande étroite. Ces propriétés font de ce matériau un candidat solide pour les applications optoélectroniques à large bande telles que les lasers ultraviolets, les capteurs et les diodes électroluminescentes.