фосфид индия
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Фосфид индия(III) | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
| Информационная карта ECHA | 100.040.856 |
CID PubChem |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| ИнП | |
| Молярная масса | 145,792 г/моль |
| Появление | черные кубические кристаллы [1] |
| Плотность | 4,81 г/см 3 , твердый [1] |
| Температура плавления | 1062 °C (1944 °F; 1335 K) [1] |
| Растворимость | слабо растворим в кислотах |
| Ширина запрещенной зоны | 1,344 эВ (300 К; прямой ) |
| Подвижность электронов | 5400 см 2 /(В·с) (300 К) |
| Теплопроводность | 0,68 Вт/(см·К) (300 К) |
Показатель преломления ( nD ) | 3,1 (инфракрасный); 3,55 (632,8 нм) [2] |
| Структура | |
| Цинковая обманка | |
а = 5,8687 Å [3] | |
| Тетраэдрический | |
| Термохимия [4] | |
Теплоемкость ( С ) | 45,4 Дж/(моль·К) |
Стандартная молярная энтропия ( S ⦵ 298 ) | 59,8 Дж/(моль·К) |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | -88,7 кДж/моль |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | -77,0 кДж/моль |
| Опасности | |
| Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Токсичен, гидролизуется до фосфина. |
| Паспорт безопасности (SDS) | Внешний ПБС |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Нитрид индия Арсенид индия Антимонид индия |
Другие катионы | Фосфид алюминия Фосфид галлия |
Родственные соединения | индий галлий фосфид алюминия галлия индия арсенид галлия антимонид фосфид |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Фосфид индия ( InP ) — бинарный полупроводник , состоящий из индия и фосфора . Он имеет гранецентрированную кубическую (« цинковую обманку ») кристаллическую структуру , идентичную структуре GaAs и большинства полупроводников III-V групп .
Производство
.jpg){kind=link}
.jpg/1280px-Stone_Flower_(%D0%9A%D0%B0%D0%BC%E2%80%99%D1%8F%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D0%B2%D1%96%D1%82%D0%BA%D0%B0).jpg)
Фосфид индия может быть получен из реакции белого фосфора и иодида индия при 400 °C [5] , а также путем прямого соединения очищенных элементов при высокой температуре и давлении или путем термического разложения смеси триалкилиндиевого соединения и фосфина [6] .
Приложения
Области применения InP делятся на три основные области. Он используется в качестве основы для оптоэлектронных компонентов, [7] высокоскоростной электроники, [8] и фотовольтаики [9].
Высокоскоростная оптоэлектроника
InP используется в качестве подложки для эпитаксиальных оптоэлектронных устройств на основе других полупроводников, таких как арсенид галлия индия . Устройства включают псевдоморфные гетеропереходные биполярные транзисторы , которые могут работать на частоте 604 ГГц. [10]
InP сам по себе имеет прямую запрещенную зону , что делает его полезным для оптоэлектронных устройств, таких как лазерные диоды и фотонные интегральные схемы для оптической телекоммуникационной отрасли, чтобы обеспечить применение мультиплексирования с разделением по длине волны . [11] Он используется в высокомощной и высокочастотной электронике из-за его более высокой скорости электронов по сравнению с более распространенными полупроводниками, такими как кремний и арсенид галлия .
Оптическая связь
InP используется в лазерах, чувствительных фотодетекторах и модуляторах в окне длин волн, обычно используемом для телекоммуникаций, т. е. длинах волн 1550 нм, поскольку это полупроводниковый материал с прямой запрещенной зоной III-V. Длина волны между примерно 1510 нм и 1600 нм имеет самое низкое затухание, доступное на оптоволокне (около 0,2 дБ/км). [12] Кроме того, длины волн O-диапазона и C-диапазона, поддерживаемые InP, облегчают работу в одномодовом режиме , уменьшая эффекты межмодовой дисперсии .
Фотоэлектричество и оптическое зондирование
InP может использоваться в фотонных интегральных схемах, которые могут генерировать, усиливать, контролировать и обнаруживать лазерное излучение. [13]
Оптические сенсорные приложения InP включают:
- Контроль загрязнения воздуха путем обнаружения газов в реальном времени (CO, CO2 , NOX [ или NO + NO2 ] и т. д.).
- Быстрая проверка следов токсичных веществ в газах и жидкостях, включая водопроводную воду, или поверхностных загрязнениях.
- Спектроскопия для неразрушающего контроля продукта, например, продуктов питания. Исследователи из Технологического университета Эйндховена и MantiSpectra уже продемонстрировали применение интегрированного спектрального датчика ближнего инфракрасного диапазона для молока. [14] Кроме того, было доказано, что эта технология может также применяться к пластику и запрещенным наркотикам. [15]
Ссылки
- ^ abc Haynes, стр. 4.66
- ^ Шэн Чао, Тиен; Ли, Чунг Лен; Лей, Тан Фу (1993), «Показатель преломления InP и его оксида, измеренный методом многоугловой эллипсометрии падения», Journal of Materials Science Letters , 12 (10): 721, doi :10.1007/BF00626698, S2CID 137171633.
- ^ "Основные параметры InP". Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе, Россия.
- ^ Хейнс, стр. 5.23
- ^ Фосфид индия в HSDB. Национальный институт здравоохранения США
- ^ Производство InP. Национальный институт здравоохранения США
- ^ "Оптоэлектронные приборы и компоненты – Последние исследования и новости | Nature". www.nature.com . Получено 22.02.2022 .
- ^ "High Speed Electronics". www.semiconductoronline.com . Получено 2022-02-22 .
- ^ "Фотоэлектричество". SEIA . Получено 2022-02-22 .
- ^ Фосфид индия и арсенид галлия индия помогают преодолеть барьер скорости в 600 гигагерц. Azom. Апрель 2005 г.
- ↑ Легкая бригада появилась в Red Herring в 2002 году. Архивировано 7 июня 2011 года на Wayback Machine.
- ^ Д'Агостино, Доменико; Карничелла, Джузеппе; Чиминелли, Катерина; Тайс, Питер; Вельдховен, Петрус Дж.; Амброзиус, Хууб; Смит, Мейнт (21 сентября 2015 г.). «Пассивные волноводы с низкими потерями в обычном процессе литья InP за счет локальной диффузии цинка». Оптика Экспресс . 23 (19): 25143–25157 . Бибкод : 2015OExpr..2325143D. дои : 10.1364/OE.23.025143 . ПМИД 26406713.
- ^ Осгуд, Ричард младший (2021). Принципы фотонных интегральных схем: материалы, физика устройств, проектирование направленных волн. Сян Мэн. Springer. ISBN 978-3-030-65193-0. OCLC 1252762727.
- ^ Хаккель, Кейли Д.; Петруццелла, Мауранжело; Оу, Фанг; ван Клинкен, Энн; Пальяно, Франческо; Лю, Тяньрань; ван Вельдховен, Рене П.Дж.; Фиоре, Андреа (10 января 2022 г.). «Интегрированное спектральное зондирование в ближнем инфракрасном диапазоне». Природные коммуникации . 13 (1): 103. Бибкод : 2022NatCo..13..103H. дои : 10.1038/s41467-021-27662-1. ПМЦ 8748443 . ПМИД 35013200.
- ^ Краненбург, Рубен Ф.; Оу, Фанг; Сево, Петар; Петруццелла, Мауранжело; де Риддер, Рене; ван Клинкен, Энн; Хаккель, Кейли Д.; ван Элст, Дон М.Дж.; ван Вельдховен, Рене; Пальяно, Франческо; ван Астен, Ариан К.; Фиоре, Андреа (01 августа 2022 г.). «Обнаружение запрещенных наркотиков на месте с помощью встроенного спектрального датчика ближнего инфракрасного диапазона: доказательство концепции». Таланта . 245 : 123441. doi : 10.1016/j.talanta.2022.123441 . PMID 35405444. S2CID 247986674.
Цитируемые источники
- Хейнс, Уильям М., ред. (2016). CRC Handbook of Chemistry and Physics (97-е изд.). CRC Press . ISBN 9781498754293.
Внешние ссылки
- Обширный сайт по физическим свойствам фосфида индия (ФТИ им. А.Ф. Иоффе)
- Зонная структура и концентрация носителей InP.
- Серия конференций InP в IEEE
- Фосфид индия: Преодолевая пределы частоты и интеграции. Semiconductor TODAY Compounds&AdvancedSilicon • Том 1 • Выпуск 3 • Сентябрь 2006 г.
