Egy erősen lumineszcens berillium-nitrid szintézise és jellemzése

Egy erősen lumineszcens berillium-nitrid port (Be3N2) szintetizáltunk fém berillium közvetlen nitridálásával ultra-nagy tisztaságú ammóniával (NH3) egy vízszintes kvarccsőreaktorban 1100 °C-on. A reakció 1100 °C-on számított Gibbs-féle szabad energiája -602,20 kJ/mol, az egyensúlyi állandó pedig 2,7×1022, ami a folyamatot a szintézishez választott körülmények között működőképessé teszi. Az ezzel a módszerrel előállított Be3N2 világosszürke por, amely az anyagra jellemző nagy keménységet mutatja. A kutatás során szintetizált Be3N2 porok többnyire szabályos, egyenként egy-két mikron hosszúságú, kocka alakú poliéderekből álló agglomerátumokból állnak, amint azt az elektronmikroszkópia kimutatta. Ezek a kristallitok röntgendiffrakcióval kimutatottan köbös szerkezetűek, és szobahőmérsékleten nagy intenzitású katodolumineszcenciát mutatnak 356 nm (3,48 eV) körüli csúccsal, ami a sávközeli emissziójukhoz kapcsolódik. Ezek a tulajdonságok teszik ezt az anyagot a széles sávú optoelektronikai alkalmazások, például ultraibolya-lézerek, érzékelők és fénykibocsátó diódák erős jelöltjévé.