মেটাল প্রোফাইল: গ্যালিয়াম

LED আলো যা উজ্জ্বল উজ্জ্বল সাহায্য ক্ষুদ্র ধাতু

গিলিয়াম একটি ক্ষয়কারী, রূপালী রঙের ছোটখাট ধাতু যা কক্ষের তাপমাত্রার কাছাকাছি চলে যায় এবং প্রায়শই সেমিকন্ডাক্টর যৌগের উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।

বিশিষ্টতা:

• পারমাণবিক প্রতীক: গা
• পারমাণবিক সংখ্যা: 31
• উপাদান শ্রেণীবিভাগ: পোস্ট-সংক্রমণ ধাতু
• ঘনত্ব: 5.91 গ্রাম / সেমি (73 ডিগ্রী ফারেনহাইট / ২3 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেডে)
• গলে যাওয়া পয়েন্ট: 85.58 ° ফাঃ (২9.76 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড)
• উঁচু পয়েন্ট: 3999 ° ফা (2204 ডিগ্রি সেলসিয়াস)
• মোহ এর কঠোরতা: 1.5

বৈশিষ্ট্য:

বিশুদ্ধ গ্রীযাম রূপালী-সাদা এবং তাপমাত্রা 85 ডিগ্রি ফারেনহাইট (২9.4 ডিগ্রি সেলসিয়াস)।

ধাতু প্রায় 4000 ডিগ্রী ফারেনহাইট পর্যন্ত (2204 ডিগ্রী সেন্টিগ্রেড) ম্লট অবস্থায় থাকে, এটি সমস্ত ধাতব উপাদানের বৃহত্তম তরল পরিসীমা প্রদান করে।

গ্যালিয়াম কেবল মাত্র কয়েকটি ধাতব পদার্থের মধ্যে এক, যা শীতল হয়ে যায়, মাত্র 3% দ্বারা পরিমাণে বৃদ্ধি পায়।

যদিও গ্যালিয়ামটি সহজেই অন্য ধাতুগুলির সাথে মিশ্রিত হয়, এটি জারাজাতীয় , জালের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে এবং অধিকাংশ ধাতুকে দুর্বল করে দেয়। এর কম গলনাঙ্ক, তবে, কিছু কম গলিত অ্যালোয়েস দরকারী এটি তোলে।

পারদ , যা কক্ষ তাপমাত্রায় তরল, গ্যালিয়াম wets উভয় চামড়া এবং কাচ, এটি আরো কঠিন হ্যান্ডেল করার জন্য গ্যালিয়াম প্যারিসের মতো প্রায় বিষাক্ত নয়।

ইতিহাস:

1875 সালে পল-এমিল লেকক ডি বোিসবুদরের দ্বারা আবিষ্কার করা হয়েছিল, যখন স্প্লালারিট অরেস পরীক্ষা করা হয়েছিল, গ্যালিল কোনও বাণিজ্যিক অ্যাপ্লিকেশনে ২0 শতকের শেষের অংশ পর্যন্ত ব্যবহার করা হয়নি।

গ্যালিয়াম একটি স্ট্রাকচারাল ধাতু হিসাবে সামান্য ব্যবহার করা হয়, কিন্তু অনেক আধুনিক ইলেকট্রনিক ডিভাইস তার মান understated করা যাবে না।

হালকা-নির্গত ডায়োড (এলইএস) এবং তৃতীয়-ভি রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি (আরএফ) সেমিকন্ডাক্টর প্রযুক্তি, যা 1950 এর দশকের প্রথম দিকে শুরু হয়েছিল, থেকে প্রাথমিক গবেষণা থেকে গ্রীলিয়াল বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহার করা হয়।

196২ সালে, জ্যামিয়ম আর্সেনিড (গাএস) -এ আইবিএম পদার্থবিজ্ঞানী জেবি গুনের গবেষণায় কিছু অর্ধপরিবাহী বস্তুর মাধ্যমে প্রবাহিত বিদ্যুৎ প্রবাহের উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির আবিষ্কারের আবির্ভাব ঘটে - এখন 'গুয়ান প্রভাব' নামে পরিচিত। এই বিপণনটি গুন ডায়োড (যা ট্রান্সফার ইলেক্ট্রন ডিভাইস নামেও পরিচিত) ব্যবহার করে প্রাথমিকভাবে সামরিক ডিটেক্টরগুলির জন্য পথ প্রেরণ করে যা বিভিন্ন স্বয়ংক্রিয় ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয়, কার রাডার ডিটেক্টর এবং সংকেত কন্ট্রোলার থেকে আর্দ্রতা সামগ্রী ডিটেক্টর এবং চোরের অ্যালার্মগুলি।

GaAs উপর ভিত্তি করে প্রথম LEDs এবং লেজারের RCA, জিই, এবং আইবিএম গবেষকরা দ্বারা 1960 এর প্রথম দিকে উত্পাদিত হয়।

প্রাথমিকভাবে, LEDs শুধুমাত্র অদৃশ্য ইনফ্রারেড lightwaves উত্পাদন সক্ষম হতে পারে, সেন্সর থেকে আলো সীমিত, এবং ছবির বৈদ্যুতিন অ্যাপ্লিকেশন। কিন্তু শক্তি দক্ষ কম্প্যাক্ট আলোর উত্স হিসাবে তাদের সম্ভাব্য স্পষ্ট ছিল।

1960 এর দশকের শুরুতে, টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস বাণিজ্যিকভাবে LEDs দিতে শুরু করেছিল। 1970-এর দশকের প্রথম দিকে, ডিজিটাল ডিসপ্লে সিস্টেমগুলি, ঘড়ি এবং ক্যালকুলার ডিসপ্লেতে ব্যবহৃত হয়, শীঘ্রই LED ব্যাকলাইটিং সিস্টেম ব্যবহার করে উন্নত করা হয়েছিল।

1970 ও 1980-এর দশকে আরও গবেষণার ফলে আরও দক্ষ ডিপোজিউশন কৌশল বেরিয়ে আসে, LED প্রযুক্তি আরও নির্ভরযোগ্য এবং খরচ-কার্যকর গ্যালিয়াম-অ্যালুমিনিয়াম-আর্সেনিক (গাআলএস) সেমিকন্ডাক্টর যৌগগুলির উন্নয়নের ফলে LEDs আগের তুলনায় দশ গুণ বেশি উজ্জ্বল ছিল, আর LED বর্ণের জন্য উপলব্ধ বর্ণমালার বর্ণমালাও নতুন, গ্যালিয়ামযুক্ত আধা-পরিবাহী উপস্তরে যেমন ইণ্ডিয়ম গলিয়াম-নাইট্রাইড (ইনজিনা), গ্যালিয়াম-আর্সেনিড-ফসফাইড (GaAsP), এবং গ্যালিয়াম-ফসফাইড (GaP)।

1960 এর দশকের শেষের দিকে, জিএএস পরিবাহী বৈশিষ্ট্যগুলির অনুসন্ধান করা হয়েছিলো মহাকাশ অনুসন্ধানের জন্য সৌর শক্তি উৎসের অংশ হিসেবে। 1970 সালে, একটি সোভিয়েত গবেষণা দল প্রথম GaAs হিটস্ট্রাকশন সৌর কোষ তৈরি করে।

অপটিক ইলেকট্রনিক্স ডিভাইস এবং ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (আইসিএস) তৈরিতে জরুরী, 1990 এর দশকের শেষের দিকে GaAs wafers এর চাহিদা বৃদ্ধি পায় এবং ২1 শতকের শুরুতে মোবাইল যোগাযোগ এবং বিকল্প শক্তি প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সম্পৃক্ততা

বিস্ময়করভাবে এই ক্রমবর্ধমান চাহিদার বিপরীতে, 2000 থেকে ২011 সালের মধ্যে বিশ্বব্যাপী প্রাথমিক গলিয়াম উৎপাদন প্রায় 300 মেট্রিক টন থেকে প্রায় 100 মেট্রিক টন (এমটি) থেকে দ্বিগুণের বেশি।

উৎপাদন

পৃথিবীর ভূত্বকটির গড় গ্যালিয়ামের পরিমাণ প্রতি মিলিয়ন পাউন্ডের প্রায় 15 ভাগ, লিথিয়ামের তুলনায় প্রায় অনুরূপ এবং সীসা থেকে বেশি সাধারণ। যদিও ধাতুটি ব্যাপকভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং কয়েকটি অর্থনৈতিকভাবে নিষ্কাশনযোগ্য আকরিক দেহে উপস্থিত।

অ্যালুমিনিয়ামের একটি অগ্রদূত অ্যালুমিনিয়াম (আল 2 O3) এর পরিশোধনকালে বর্তমানে উত্পাদিত সকল প্রাথমিক গ্রীযিয়াসের 90% বোতসাইট থেকে বের করা হয় ।

স্পিলারিট অরে পরিশোধন করার সময় জীনের এক্সটেনশনের একটি উপ-উত্পাদন হিসাবে গলিয়ামের একটি ক্ষুদ্র পরিমাণ উত্পাদিত হয়।

অ্যালুমিনিয়ামের জন্য অ্যালুমিনিয়াম আকরিক পরিশোধনের বায়র প্রক্রিয়ায়, ময়দার আবর্জনা সোডিয়াম হাইড্রক্সাইড (NaOH) এর একটি গরম সমাধান দিয়ে ধুয়েছে। এই অ্যালুমিনিয়ামকে সোডিয়াম অ্যালুমিনিটে পরিণত করে, যা ট্যাঙ্কের মধ্যে স্থায়ী হয় এবং বর্তমানে সলিউড হাইড্রক্সাইডের মদ যা আবার গিলিয়মকে পুনরায় ব্যবহারের জন্য সংগ্রহ করা হয়।

যেহেতু এই মদটি পুনর্ব্যবহৃত হয়, প্রতিটি চক্রের পরে গ্যালিলের পরিমাণ বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না এটি 100-1২5 পিপমের একটি স্তরে পৌঁছায়। তারপর জৈব বিপণনকারী এজেন্ট ব্যবহার করে দ্রাবক নিষ্কাশন মাধ্যমে মিশ্রণটি গ্রহণ করা যায় এবং গ্যটেট হিসাবে সঞ্চারিত হতে পারে।

104-140 ডিগ্রী ফারেনহাইট (40-60 ডিগ্রী সেলসিয়াস) তাপমাত্রায় একটি ইলেক্ট্রোলাইটিক স্নানের মধ্যে, সোডিয়াম গ্যালোটটি অশুচি গলিয়ামে রূপান্তরিত হয়। অ্যাসিড ধোয়া পরে, এটি তারপর porous সিরামিক বা কাচের প্লেট মাধ্যমে ফিল্টার করা 99.9-99.99% গ্যালিয়াম ধাতু তৈরি করতে পারে।

GaAs অ্যাপ্লিকেশনের জন্য 99.99% হল স্ট্যান্ডার্ড অগ্রগতির গ্রেড, তবে নতুন ব্যবহারের জন্য উচ্চতর বিশুদ্ধতা প্রয়োজন যা ভ্যাকুয়াম উপাদান বা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিশোধন এবং ফিক্সাল স্ফটলাইজেশন পদ্ধতিগুলি অপসারণ করার জন্য ভ্যাকুয়ামের অধীন ধাতুর উত্তাপন দ্বারা অর্জন করা সম্ভব।

গত এক দশক ধরে, বিশ্বের প্রধান গ্রীল উত্পাদনের বেশিরভাগ অংশ চীনের কাছে চলে এসেছে, যারা বর্তমানে 70% বিশ্বের গ্যালিয়াম সরবরাহ করে। অন্যান্য প্রাথমিক উৎপাদক দেশগুলির মধ্যে রয়েছে ইউক্রেন ও কাজাখস্তান

প্রায় 30% বার্ষিক গলিয়াম উত্পাদন স্ক্র্যাপ এবং recyclable উপকরণ যেমন GaAs-ধারণকারী আইসি wafers থেকে নিষ্কাশিত হয় অধিকাংশ গ্যালিয়াম পুনর্ব্যবহার জাপান, উত্তর আমেরিকা ও ইউরোপে ঘটে।

মার্কিন ভূতাত্ত্বিক সার্ভে অনুমান করে যে ২010 সালে 310 মেট্রিক টন গ্রীনিয়াম প্রস্তুত করা হয়েছিল।

বিশ্বের বৃহত্তম প্রযোজকরা জুহাই ফাংজুয়ান, বেইজিং জিয়া সেমিকন্ডাক্টর ম্যাট্রিক্স, এবং রিচার্যাপর মেটালস লিমিটেড

অ্যাপ্লিকেশন:

যখন ধাতুপট্টাবৃত গ্যালিয়াম চূর্ণ করা বা ইস্পাত ভঙ্গুর মত ধাতু তৈরি করতে থাকে। এই বৈশিষ্ট্য, এর অত্যন্ত কম গলনাঙ্ক তাপমাত্রা সহ, যে গ্যালিয়াম স্ট্রাকচারাল অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যে সামান্য ব্যবহার হয়।

ধাতব পদার্থে , গলিয়াম সলডার এবং কম গলিত অ্যালাইওস, যেমন গালিনটেন ® হিসাবে ব্যবহার করা হয় , কিন্তু এটি প্রায়শই অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলিতে পাওয়া যায়।

গ্যালিলের প্রধান অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে পাঁচটি গ্রুপে শ্রেণীভুক্ত করা যায়:

1. সেমিকন্ডাক্টর: গ্লাসের প্রায় 70% বার্ষিক গ্যালিয়াম ব্যবহারের জন্য অ্যাকাউন্টিং, GaAs wafers অনেকগুলি আধুনিক ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির সদৃশ, যেমন স্মার্টফোন এবং অন্যান্য বেতার যোগাযোগ ডিভাইসগুলি যা GaAs IC- এর শক্তি সঞ্চয় এবং প্রসারযোগ্য ক্ষমতা নির্ভর করে।

2. হাল্কা এমিটিং ডায়োড (এলইডি): ২010 সাল থেকে, মোবাইল এবং ফ্ল্যাট স্ক্রিন ডিসপ্লে স্ক্রীনে উচ্চ উজ্জ্বল এলইডি ব্যবহারের কারণে LED সেক্টর থেকে গ্যালিয়ামের বৈশ্বিক চাহিদা দ্বিগুণ হয়েছে। বৃহত্তর শক্তি দক্ষতার প্রতি বিশ্বব্যাপী পদক্ষেপের কারণে ভাস্বর এবং কম্প্যাক্ট ফ্লোরোসেন্ট আলো উপর LED আলো ব্যবহারের জন্য সরকার সমর্থিত হয়েছে।

3. সৌর শক্তি: সৌর শক্তি অ্যাপ্লিকেশনে Gallium এর ব্যবহার দুটি প্রযুক্তি উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়:

• GaAs কেন্দ্রীভূত সৌর কোষ
• ক্যাডমিয়াম-ইণ্ডিয়াম-গ্যালিয়াম-সিলেনাইড (CIGS) পাতলা ফিল্ম সোলার কোষ

অত্যন্ত কার্যকরী ফোটোভোলটাইক কোষ হিসাবে, উভয় প্রযুক্তির বিশেষ অ্যাপ্লিকেশন সাফল্যের আছে, বিশেষ করে মহাকাশ এবং সামরিক সম্পর্কিত কিন্তু এখনও বড় আকারের বাণিজ্যিক ব্যবহারের বাধাগুলি সম্মুখীন।

4. চৌম্বক উপকরণ: উচ্চ শক্তি, স্থায়ী চুম্বক কম্পিউটার, হাইব্রিড অটোমোবাইল, বায়ু টারবাইন এবং বিভিন্ন অন্যান্য ইলেকট্রনিক এবং স্বয়ংক্রিয় সরঞ্জাম একটি মূল উপাদান। গ্যালিয়াম ছোট সংযোজন কিছু স্থায়ী চুম্বক মধ্যে ব্যবহার করা হয়, সহ neodymium- লোহা - বোরন (NdFeB) ম্যাগনেট

5. অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন:

• বিশিষ্টতা alloys এবং solders
• মিরর বিন্যাস
• একটি পারমাণবিক স্টেবিলাইজার হিসাবে প্লুটোনিয়ামের সাথে
• নিকেল - ম্যাঙ্গানিজ - গলিয়াম আকৃতি মেমরি খাদ
• পেট্রোলিয়াম অনুঘটক
• বায়োমেডিকাল অ্যাপ্লিকেশন, ফার্মাসিউটিক্যালস সহ (গলিয়াম নাইট্রেট)
• phosphors
• নিউট্রিনো সনাক্তকরণ

_{সূত্র:}

_{Softpedia। LEDs ইতিহাস (হালকা এমিটিং ডায়োডস)।}

_{উত্স: https://web.archive.org/web/20130325193932/http://gadgets.softpedia.com/news/History-of-LEDs-Light- এডিটিং -ডিয়াস -1487-01.html}

_{এন্থনি জন ডাউনস, (1993), "অ্যালুমিনিয়ামের রসায়ন, গ্যালিয়াম, ইন্ডিয়াম এবং থালিয়াম।" স্প্রিংগার, ISBN 978-0-7514-0103-5}

_{বারাত্ট, কার্টিস এ "তৃতীয়-ভি সেমিকন্ডাক্টরস, আরএফ অ্যাপ্লিকেশনের ইতিহাস।" ইসিএস ট্রান্স ২009, ভলিউম 19, ইস্যু 3, পৃষ্ঠা 79-84।}

_{Schubert, ই। ফ্রেড হাল্কা-নির্গত ডায়োড রেনসেসলেয়ার পলিটেকনিক ইনস্টিটিউট, নিউ ইয়র্ক মে 2003}

_{ইউএসজিএস। খনিজ পণ্য তালিকা: গ্যালিয়াম}

_{উৎস: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/gallium/index.html}

_{এসএম রিপোর্ট উপ পণ্য ধাতব: অ্যালুমিনিয়াম-গিলিয়াম সম্পর্ক ।}

_{URL: www.strategic-metal.typepad.com}