Sintesi e caratterizzazione del nitruro di berillio altamente luminescente

Polvere di nitruro di berillio altamente luminescente (Be3N2) è stata sintetizzata mediante nitrurazione diretta del berillio metallico con ammoniaca ultra pura (NH3) in un reattore orizzontale con tubo di quarzo a 1100 °C. L’energia libera di Gibbs calcolata per questa reazione a 1100 °C è -602,20 kJ/mol e la costante di equilibrio è 2,7×1022, questo rende praticabile il processo alle condizioni scelte per questa sintesi. Il Be3N2 prodotto con questo metodo è una polvere grigio chiaro che ha mostrato l’alta durezza tipica di questo materiale. Le polveri di Be3N2 sintetizzate in questa ricerca consistono principalmente in agglomerati formati da poliedri cubici regolari lunghi da uno a due micron ciascuno, come mostrato dalla microscopia elettronica. Questi cristalliti hanno una struttura cubica come mostrato dalla diffrazione dei raggi X ed esibiscono una catodoluminescenza ad alta intensità a temperatura ambiente con un picco intorno ai 356 nm (3,48 eV), che è legato alla loro emissione near-band-edge. Queste proprietà rendono questo materiale un forte candidato per applicazioni optoelettroniche a banda larga, come laser ultravioletti, sensori e diodi emettitori di luce.