Nitreto

Estrutura de cristal de nitreto de lítio.

Nitretos são compostos inorgânicos que apresentam como anion o elemento nitrogênio com estado de oxidação -3 ( N^-3 ) geralmente ligado a metais.

Os nitretos são compostos químicos formados por nitrogênio e possuem uma ampla gama de propriedades e aplicações tais como:

·       Resistência ao calor – refratário;

·       Isolante – B, N, Si₃N₄;

·       Semicondutores – GaN, AlN;

·       Lubrificantes Sólidos – B, N;

·       Ferramentas de corte de fabricação – Si₃N₄;

·       Revestimentos de superfícies – TiN, Fe₂N and

·       Célula de combustível – Li₃N.

Nitreto é definido por compostos formados por nitrogênio e elementos de menor ou igual eletronegatividade. Os nitretos podem ser classificados em cinco categorias gerais que dependem do elemento de ligação, sua estrutura eletrônica e tipo de ligação.

Os nitretos intersticiais são formados pela acomodação do nitrogênio no interstício de metal, a diferença de eletronegatividade e o tamanho atômico entre os átomos é significativamente grande. No entanto, a categoria covalente ocorre quando essa diferença é pequena e a ligação eletrônica é essencialmente covalente. Esta categoria é composta pelos elementos não metálicos do Grupo IIIA (B, Al, Ga, In e Tl), além de Si e P. Os Grupos VIIB e VIIIB formam a categoria de nitretos intermediários, onde os metais de transição (Co, Mn, Fe e Ni) são quimicamente instáveis, cuja ligação química se decompõe rapidamente.

Os nitretos do tipo iônico são compostos por nitrogênio e a maioria dos elementos eletropositivos, como os metais alcalinos e o Grupo III. Há uma grande diferença de eletronegatividade entre estes compostos, mas a ligação atômica é essencialmente iônica.

Os nitretos semicondutores têm propriedades como banda larga (WBG - “Wide Bandgap”), apresentam alta ionicidade, ligações químicas muito curtas, baixa compressibilidade, boa estabilidade térmica e são inertes a ataques químicos e de radiação. Por isso, apresentam grande interesse na indústria, além de não apresentar riscos ao meio ambiente. O material WBG permite a fabricação de dispositivos com a capacidade de operar em temperaturas mais altas e aplicações de comutação de alta potência.

Nitretos Semicondutores

Estrutura cristalina do AlN e GaN (Wurtzita).

Os semicondutores do Grupo III-V, tais como AlN, GaN, InN e suas ligas ternárias e quaternárias emitem e absorvem o comprimento de onda no espectro visível e nos pequenos comprimentos de onda como os espectros violeta e ultravioleta. Este Grupo também tem benefícios como alta seletividade espectral que permite o controle da frequência regulando apenas a composição molar de suas ligas ternárias e facilitando a fabricação de dispositivos de heterojunção, ou multicamadas.

Essas características promovem o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos e eletrônicos para altas potencias e temperaturas. Exemplos de aplicações de semicondutores são diodos de laser, fotodiodos e sensores de fotocondutividade. Além de emitir e absorver aplicações leves, esses grupos de semicondutores possuem propriedades piezelétricas que permitem a fabricação de dispositivos eletroacústicos para aplicações em altas freqüências como filtros de radiofrequência, sensores e dispositivos MEMS (Microelectromechanics Systems).

Exemplos

• Nitreto de alumínio ($AlN$)
• Nitreto de titânio ($TiN$)
• Nitreto de gálio ($GaN$)
• Nitreto de lítio ($Li_{3}N$)
• Nitreto de nióbio ($Nb_{3}N$)
• Nitreto de Urânio ($UN$)
• Nitreto de arsênio ($AsN$)
• Nitreto de fosforila ($PON$)

Ver também

• Combustível nuclear
• Eletrônica
• Nitrato
• Nitrito
• Cerâmica
• Sinterização
• Usinagem
• Indústria metalmecânica

Referências

Ligações externas

• Nitretos