Фосфид индия
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Фосфид индия(III) | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.040.856 |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| ИнП | |
| Молярная масса | 145.792 g/mol |
| Появление | черные кубические кристаллы [1] |
| Плотность | 4,81 г/см 3 , твердый [1] |
| Температура плавления | 1062 ° C (1944 ° F; 1335 К) [1] |
| Растворимость | мало растворим в кислотах |
| Запрещенная зона | 1,344 эВ (300 К; прямой ) |
| Подвижность электронов | 5400 см 2 /(V·s) (300 K) |
| Теплопроводность | 0,68 Вт/(см·К) (300 К) |
Показатель преломления ( n D ) | 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) |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 59,8 Дж/(моль·К) |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | -88,7 кДж/моль |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | -77,0 кДж/моль |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Токсично, гидролиз до фосфина. |
| Паспорт безопасности (SDS) | Внешний паспорт безопасности материалов |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Нитрид индия Арсенид индия Антимонид индия |
Другие катионы | Фосфид алюминия Фосфид галлия |
Родственные соединения | Фосфид индия-галлия Фосфид алюминия-галлия-индия Галлия, индия, арсенида, антимонида, фосфида |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Фосфид индия ( InP ) представляет собой бинарный полупроводник, состоящий из индия и фосфора . Он имеет гранецентрированную кубическую (« цинковую обманку ») кристаллическую структуру , идентичную структуре GaAs и большинства полупроводников III-V классов .
Производство
[ редактировать ]
Фосфид индия можно получить реакцией белого фосфора и иодида индия при 400°С. [5] также путем прямого соединения очищенных элементов при высокой температуре и давлении или путем термического разложения смеси соединения триалкилиндия и фосфина . [6]
Приложения
[ редактировать ]Области применения InP делятся на три основные области. Используется в качестве основы для оптоэлектронных компонентов, [7] высокоскоростная электроника, [8] и фотоэлектрика [9]
Высокоскоростная оптоэлектроника
[ редактировать ]InP используется в качестве подложки для эпитаксиальных оптоэлектронных устройств на основе других полупроводников, например арсенида индия-галлия . В состав устройств входят биполярные транзисторы с псевдоморфным гетеропереходом , способные 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, для реализации приложений мультиплексирования с разделением по длине волны . [11] Он используется в мощной и высокочастотной электронике из-за его превосходной скорости электронов по сравнению с более распространенными полупроводниками кремнием и арсенидом галлия .
Оптическая связь
[ редактировать ]InP используется в лазерах, чувствительных фотодетекторах и модуляторах в диапазоне длин волн, обычно используемом для телекоммуникаций, то есть на длинах волн 1550 нм, поскольку он представляет собой составной полупроводниковый материал с прямой запрещенной зоной III-V. Длина волны примерно между 1510 и 1600 нм имеет самое низкое затухание, доступное для оптического волокна (около 0,2 дБ/км). [12] Кроме того, длины волн O-диапазона и C-диапазона, поддерживаемые InP, облегчают одномодовую работу , уменьшая эффект интермодальной дисперсии .
Фотовольтаика и оптическое зондирование
[ редактировать ]InP можно использовать в фотонных интегральных схемах, которые могут генерировать, усиливать, контролировать и обнаруживать лазерный свет. [13]
Приложения оптического измерения InP включают в себя
- Контроль загрязнения воздуха путем обнаружения газов в режиме реального времени (CO, CO 2 , NO X [или NO + NO 2 ] и т. д.).
- Быстрая проверка следов токсичных веществ в газах и жидкостях, включая водопроводную воду, или поверхностных загрязнениях.
- Спектроскопия для неразрушающего контроля продуктов, например продуктов питания. Исследователи Технологического университета Эйндховена и компании MantiSpectra уже продемонстрировали применение интегрированного спектрального датчика ближнего инфракрасного диапазона для молока. [14] Кроме того, было доказано, что эту технологию можно применять и к пластику и запрещенным наркотикам. [15]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Хейнс , с. 4,66
- ^ Шэн Чао, Тянь; Ли, Чунг Лен; Лей, Тан Фу (1993), «Показатель преломления InP и его оксида, измеренный с помощью многоугловой эллипсометрии», Journal of Materials Science Letters , 12 (10): 721, doi : 10.1007/BF00626698 , S2CID 137171633 .
- ^ «Основные параметры ИнП» . Институт Иоффе, Россия.
- ^ Хейнс , с. 5.23
- ^ Фосфид индия в HSDB . Национальный институт здравоохранения США
- ^ Производство ИнП . Национальный институт здравоохранения США
- ^ «Оптоэлектронные устройства и компоненты – Последние исследования и новости | Природа» . www.nature.com . Проверено 22 февраля 2022 г.
- ^ «Высокоскоростная электроника» . www.semiconductoronline.com . Проверено 22 февраля 2022 г.
- ^ «Фотовольтаика» . СЭИА . Проверено 22 февраля 2022 г.
- ^ Фосфид индия и арсенид индия-галлия помогают преодолеть барьер скорости в 600 гигагерц . Азом. апрель 2005 г.
- ↑ Легкая бригада появилась в Red Herring в 2002 году. Архивировано 7 июня 2011 года в 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, конструкция с направленными волнами . Сян Мэн. Спрингер. 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; Рыцарь Рене; ван Клинкен, Энн; Хакель, 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.дои 10.1016 : /j.talanta.2022.123441 . PMID 35405444 . S2CID 247986674 .
Цитируемые источники
[ редактировать ]- Хейнс, Уильям М., изд. (2016). Справочник CRC по химии и физике (97-е изд.). ЦРК Пресс . ISBN 9781498754293 .