In our modern world gallium is used everywhere, and modern life would be unrecognizable without the benefits it provides.
As you are reading this, the nearest gallium (Ga) atoms are most likely found inside the computing device that is withinyour arm’s reach. WiFi and Bluetooth devices inside today’s laptops, cell phones, and tablets use gallium arsenide (GaAs) semiconductors that utilize its properties to build radio frequency integrated circuits. In recent years, chargers for mobile devices have become much smaller while also providing more power and faster charging cycles because they use gallium nitride (GaN) power semiconductor chips.
元素のままのガリウムは30℃近くで融解し、室温より少し高い温度で液体となる。インジウムと合金化すると、融点は室温以下になり、スズを加えるとさらに下がります。融点が低いため、ガリウム合金ファミリーは、室温で液体の金属を必要とする用途において、水銀に代わる無害な金属となっている。液体金属は、熱を高温の半導体チップから遠ざける必要のあるサーマルインターフェイス用途で、ますます研究が進んでいる。
III-V族半導体（GaAs、GaN、GaPなど）に組み込まれた場合、これらの材料の電子的・光学的特性はシリコンよりも優れているが、コストは高くなる。Ga系半導体の電子バンド構造は、はるかに高いスイッチング速度を提供するが、商業的な応用は、集積回路を製造するためのシリコンの低い集積化コストとのバランスをとる必要がある。
今日の金属ガリウムの主な工業用途は以下の通りである：
- 集積回路、LED、量子ドットなどの半導体アプリケーション
- 材料系（GaAs、GaN、GaP）では
- 結晶ウェハーおよびガリウムMOCVD前駆体（TMG、TMGa）
- 液相エピタキシャル成長用金属ガリウムおよびTMG/TMGa製造用三塩化ガリウムとして
- 電気自動車と風力発電機
- Gaをドーパントとして使用する強力な磁石では
- 太陽光発電
- シリコン系太陽電池のpドーパントとして
- ガリウムとインジウム、銅、セレン（CIGS）を組み合わせた薄膜太陽電池では
- 特殊バッテリー
- 高温塩化チオニルリチウム電池の電解液中
- LCDおよびOLEDディスプレイ
- ディスプレイ・バックプレーンのピクセルのスイッチングを制御するトランジスタを形成するIGZO（インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物）膜の一部に酸化ガリウムを使用。
You can see that gallium and its compounds have an amazing number of industrial uses and unique and intriguing properties when compared to other elements. An interesting and fun read is The Disappearing Spoon (https://www.amazon.com/Disappearing-Spoon-Madness-Periodic-Elements/dp/0316051632) by Sam Kean. This book has fascinating and unusual stories about groups of elements found on the periodic table, but the title of the book is directly related to gallium. And, to see a disappearing spoon in action, view the video here: https://youtu.be/t3tpj9hVbJU
