Antimonida de indio
| Antimoniuro de indio (III) | |
|---|---|
| General | |
| química fórmula | InSb |
| Propiedades físicas | |
| Estado | metal plateado gris oscuro |
| Masa molar | 236,578 g/ mol |
| Densidad | líquido (a 550 °C) 6,430 g/cm³ normal 5,775 g/cm³ |
| Propiedades termales | |
| T. derretir. | 525,2 ℃ |
| mol. capacidad calorífica | 49,56 J/(mol·K) |
| Entalpía de formación | −30,66 kJ/mol |
| Conductividad térmica | 30—40 W/ (m·K) [1] |
| Propiedades químicas | |
| Solubilidad en agua | insoluble |
| Propiedades ópticas | |
| Índice de refracción | 4.0 |
| Estructura | |
| Estructura cristalina | sistema cubico |
| Clasificación | |
| número CAS | 1312-41-0 |
| PubChem | 3468413 |
| ChemSpider | 2709929 57269844 |
| Número EINECS | 215-192-3 |
| RTECS | NL1105000 |
| un numero | 1549 |
| SONRISAS | |
| [En]#[Sb] | |
| InChI | |
| InChI=1S/In.Sb | |
| La seguridad | |
| Frases R | R20/22 , R51/53 |
| Frases S | S61 |
| H-frases | H30 , H33 , H411 |
| P-frases | P273 |
| Pictogramas SGA |  
|
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 ℃, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
El antimoniuro de indio es un compuesto químico inorgánico binario cristalino , un compuesto de indio y antimonio . Fórmula química InSb.
Se utiliza en sensores fotosensibles infrarrojos de semiconductores , por ejemplo, cabezales guiados por infrarrojos ( IGGSN ), para misiles guiados por radiación infrarroja objetivo , en astronomía infrarroja .
Los detectores basados en InSb son sensibles al rango cercano al IR de ondas electromagnéticas con una longitud de onda de 1 a 5 μm.
InSb se ha utilizado recientemente ampliamente en los detectores "puntuales" de los sistemas de imágenes térmicas de escaneo óptico-mecánico .
Historial de adquisiciones
Grandes monocristales de antimoniuro de indio se cultivaron por primera vez por enfriamiento lento de la masa fundida a más tardar en 1954 [2] .
Propiedades
Es un semiconductor de brecha directa de brecha estrecha del grupo A III B V con una brecha de banda de 0,17 eV a 300 K y 0,23 eV a 80 K, también 0,2355 eV (0 K), 0,180 eV (298 K); masa efectiva de electrones de conducción t e \u003d 0.013m 0 , huecos t p \u003d 0.42m 0 (m 0 es la masa de un electrón libre ); a 77 K la movilidad de los electrones es 1,1⋅10 6 cm²/(V s), los huecos 9,1⋅10 3 cm²/(V s).
Propiedades físicas y usos
El antimoniuro de indio tiene la apariencia de un metal plateado gris oscuro o un polvo vítreo. Se funde a temperaturas superiores a 500 °C, mientras que el antimonio en forma de vapor y sus óxidos (durante la descomposición del InSb en el aire) se evaporan. Estructura cristalina tipo blenda de zinc , con una constante de red cristalina de 0,648 nm.
El antimoniuro de indio sin dopar tiene la mayor movilidad de electrones (alrededor de 78 000 cm²/(V s) ) y también la trayectoria libre media de electrones más larga (hasta 0,7 µm a 300 K) de cualquier material semiconductor conocido , con la posible excepción de los materiales de carbono ( grafeno , nanotubos de carbono ).
El antimoniuro de indio se utiliza en fotodetectores infrarrojos. Tiene una alta eficiencia cuántica (alrededor del 80-90%). La desventaja es la alta inestabilidad: las características del detector tienden a variar con el tiempo. Debido a esta inestabilidad, los detectores rara vez se utilizan en metrología . Debido a la estrecha brecha de banda, los detectores que utilizan antimoniuro de indio como material semiconductor requieren un enfriamiento profundo , ya que solo pueden funcionar a temperaturas criogénicas (típicamente 77 K, el punto de ebullición del nitrógeno a presión atmosférica). Se han creado matrices de fotodetectores con una resolución suficientemente alta (hasta 2048x2048 píxeles ). En lugar de antimoniuro de indio, se pueden usar HgCdTe y PtSi en fotodetectores .
Una capa delgada de InSb entre dos capas de antimoniuro de aluminio e indio exhibe propiedades de pozo cuántico . Estas estructuras en capas se utilizan para crear transistores de alta velocidad que operan en el rango de microondas de ondas de hasta milímetros. Los transistores bipolares que operan a frecuencias de hasta 85 GHz se crearon a partir de antimoniuro de indio a fines de la década de 1990. Recientemente han aparecido FET que operan a frecuencias superiores a 200 GHz ( Intel / QinetiQ ). La desventaja de tales transistores es la necesidad de un enfriamiento profundo, como ocurre con todos los dispositivos basados en InSb. Los dispositivos semiconductores de antimoniuro de indio también son capaces de funcionar con una tensión de alimentación inferior a 0,5 V, lo que reduce el consumo de energía de los dispositivos electrónicos.
Conseguir
Crecimiento de monocristales
Grandes cristales perfectos de InSb pueden crecer mediante la solidificación por fusión de Czochralski en una atmósfera de gas inerte ( Ar , He , N 2 ) o hidrógeno a presión reducida (alrededor de 50 kPa). Además, por epitaxia en fase líquida, epitaxia de pared caliente , epitaxia de haz molecular . También se pueden cultivar por descomposición de compuestos organometálicos de indio y antimonio por el método OMSIGF .
Síntesis
El InSb se obtiene fusionando indio con antimonio en un recipiente de cuarzo al vacío (~0,1 Pa) a 800–850 °C. Purificado por fusión zonal en atmósfera de hidrógeno .
Uso
El antimoniuro de indio se utiliza para fabricar diodos de túnel : en comparación con el germanio, los diodos de antimoniuro de indio tienen mejores propiedades de frecuencia a bajas temperaturas. El antimoniuro de indio se utiliza para la fabricación de fotocélulas de alta sensibilidad, sensores Hall, filtros ópticos y generadores termoeléctricos y refrigeradores. [3] Se utiliza para crear detectores de radiación infrarroja ( fotodiodos , fotorresistencias ). También aplicable a los siguientes dispositivos:
- detectores de imágenes térmicas basados en fotodiodos y detectores fotomagnéticos,
- sensores de campo magnético que utilizan magnetorresistencia y el efecto Hall ,
- transistores rápidos ( ing. transistores rápidos ).
Notas
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/1685.html Sitio web sobre química] . Recuperado: 1 de abril de 2010.
- ↑ Avery, DG; Goodwin, DW; Lawson, WD; Moss, TS Propiedades ópticas y fotoeléctricas del antimonuro de indio (inglés) // Actas de la Sociedad de Física Sección B: artículo. - 1954. - Edicion. 67 . — Pág. 761 . -doi : 10.1088 / 0370-1301/67/10/304 .
- ↑ Sitio megabook.ru . Recuperado: 1 de abril de 2010.
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