Étude de quelques propriétés physicochimiques superficielles de l’oxyde de gallium

I. — Examen des défauts de structure et chimisorption de l’oxygène et de l’hydrogène

Laboratoire de Cinétique Chimique de la Faculté des Sciences de Paris. Equipe de Recherche Associée au CNRS n° 24, 1, rue Guy-de-la-Brosse, Paris, 5 e, France.

Résumé

L’oxyde de gallium alpha ou bêta préparé sous vide est déficitaire en oxygène et manifeste un caractère semiconducteur n qui persiste jusqu’à 700 °C. A cette température cependant, l’introduction d’oxygène entraîne l’inversion du type de semiconduction du solide. Les résultats obtenus tant sous vide que sous oxygène s’expliquent par l’intervention de plusieurs types de défauts superficiels notamment de gallium (I) et, à partir de 700 °C, de lacunes cationiques. La réduction superficielle du solide par l'hydrogène est effective dès 250 °C.

Abstract

The alpha and bêta modifications of gallium oxide prepared in vacuo are oxygen deficient and n-type semiconductor up to 700 °C. Nonetheless introduction of oxygen at this temperature causes an inversion of the semiconduction type. The data obtained either in vacuo or in oxygen are explained by the contribution of several kinds of atomic imperfections including gallium (I) and, from 700 °C, gallium vacancies. The surface reduction of the solid by hydrogen occurs at a temperature as low as 250 °C.