Fosfuro de indio
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| Nombres | |
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| Otros nombres Fosfuro de indio (III) | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.040.856 |
Identificador de centro de PubChem |
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| UNIVERSIDAD |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| En P | |
| Masa molar | 145,792 g/mol |
| Apariencia | cristales cúbicos negros [1] |
| Densidad | 4,81 g/cm 3 , sólido [1] |
| Punto de fusión | 1.062 °C (1.944 °F; 1.335 K) [1] |
| Solubilidad | ligeramente soluble en ácidos |
| Banda prohibida | 1,344 eV (300 K; directa ) |
| Movilidad electrónica | 5400 cm2 / (V·s) (300 K) |
| Conductividad térmica | 0,68 W/(cm·K) (300 K) |
Índice de refracción ( n D ) | 3,1 (infrarrojo); 3,55 (632,8 nm) [2] |
| Estructura | |
| Blenda de zinc | |
a = 5,8687 Å [3] | |
| Tetraédrico | |
| Termoquímica [4] | |
Capacidad calorífica ( C ) | 45,4 J/(mol·K) |
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 ) | 59,8 J/(mol·K) |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | -88,7 kJ/mol |
Energía libre de Gibbs (Δ f G ⦵ ) | -77,0 kJ/mol |
| Peligros | |
| Seguridad y salud en el trabajo (SST/OHS): | |
Principales peligros | Tóxico, hidrólisis a fosfina. |
| Ficha de datos de seguridad (FDS) | Hoja de datos de seguridad externa |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Nitruro de indio Arsenuro de indio Antimoniuro de indio |
Otros cationes | Fosfuro de aluminio Fosfuro de galio |
Compuestos relacionados | Fosfuro de indio y galio Fosfuro de aluminio, galio e indio Fosfuro de antimonuro de arseniuro de galio e indio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El fosfuro de indio ( InP ) es un semiconductor binario compuesto de indio y fósforo . Tiene una estructura cristalina cúbica centrada en las caras (" zincblenda ") , idéntica a la del GaAs y a la de la mayoría de los semiconductores III-V .
Fabricación
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El fosfuro de indio se puede preparar a partir de la reacción de fósforo blanco y yoduro de indio a 400 °C, [5] también por combinación directa de los elementos purificados a alta temperatura y presión, o por descomposición térmica de una mezcla de un compuesto de trialquil indio y fosfina . [6]
Aplicaciones
Los campos de aplicación del InP se dividen en tres áreas principales: se utiliza como base para componentes optoelectrónicos [7] , electrónica de alta velocidad [8] y energía fotovoltaica [9].
Optoelectrónica de alta velocidad
El InP se utiliza como sustrato para dispositivos optoelectrónicos epitaxiales basados en otros semiconductores, como el arseniuro de indio y galio . Los dispositivos incluyen transistores bipolares de heterojunción pseudomórfica que podrían funcionar a 604 GHz. [10]
El propio InP tiene un intervalo de banda directo , lo que lo hace útil para dispositivos optoelectrónicos como diodos láser y circuitos integrados fotónicos para la industria de las telecomunicaciones ópticas , para permitir aplicaciones de multiplexación por división de longitud de onda . [11] Se utiliza en electrónica de alta potencia y alta frecuencia debido a su velocidad electrónica superior con respecto a los semiconductores más comunes, el silicio y el arseniuro de galio .
Comunicaciones ópticas
El InP se utiliza en láseres, fotodetectores sensibles y moduladores en la ventana de longitud de onda que se utiliza normalmente para las telecomunicaciones, es decir, longitudes de onda de 1550 nm, ya que es un material semiconductor compuesto de banda prohibida directa III-V. La longitud de onda entre aproximadamente 1510 nm y 1600 nm tiene la atenuación más baja disponible en fibra óptica (aproximadamente 0,2 dB/km). [12] Además, las longitudes de onda de banda O y banda C admitidas por el InP facilitan el funcionamiento en modo único , lo que reduce los efectos de la dispersión intermodal .
Fotovoltaica y detección óptica
El InP se puede utilizar en circuitos integrados fotónicos que pueden generar, amplificar, controlar y detectar luz láser. [13]
Las aplicaciones de detección óptica de InP incluyen
- Control de la contaminación atmosférica mediante detección en tiempo real de gases (CO, CO 2 , NO X [o NO + NO 2 ], etc.).
- Verificación rápida de trazas de sustancias tóxicas en gases y líquidos, incluida el agua del grifo, o contaminaciones superficiales.
- Espectroscopia para el control no destructivo de productos, como los alimentos. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven y MantiSpectra ya han demostrado la aplicación de un sensor espectral infrarrojo cercano integrado para la leche. [14] Además, se ha demostrado que esta tecnología también se puede aplicar a plásticos y drogas ilícitas. [15]
Referencias
- ^ abc Haynes, pág. 4.66
- ^ Sheng Chao, Tien; Lee, Chung Len; Lei, Tan Fu (1993), "El índice de refracción de InP y su óxido medido por elipsometría incidente de múltiples ángulos", Journal of Materials Science Letters , 12 (10): 721, doi : 10.1007/BF00626698, S2CID 137171633.
- ^ "Parámetros básicos del InP". Instituto Ioffe, Rusia.
- ^ Haynes, pág. 5.23
- ^ Fosfuro de indio en HSDB. Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
- ^ Fabricación de InP. Instituto Nacional de Salud de EE. UU.
- ^ "Dispositivos y componentes optoelectrónicos: últimas investigaciones y novedades | Nature". www.nature.com . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ^ "Electrónica de alta velocidad". www.semiconductorronline.com . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ^ "Energía fotovoltaica". SEIA . Consultado el 22 de febrero de 2022 .
- ^ El fosfuro de indio y el arseniuro de indio y galio ayudan a superar la barrera de velocidad de los 600 gigahercios. Azom. Abril de 2005
- ^ La Brigada Ligera apareció en Red Herring en 2002. Archivado el 7 de junio de 2011 en Wayback Machine.
- ^ D'Agostino, Domenico; Carnicella, Giuseppe; Ciminelli, Caterina; Thijs, Peter; Veldhoven, Petrus J.; Ambrosius, Huub; Smit, Meint (21 de septiembre de 2015). "Guías de onda pasivas de baja pérdida en un proceso de fundición de InP genérico mediante difusión local de zinc". Optics Express . 23 (19): 25143–25157. Bibcode :2015OExpr..2325143D. doi : 10.1364/OE.23.025143 . PMID 26406713.
- ^ Osgood, Richard Jr. (2021). Principios de los circuitos integrados fotónicos: materiales, física de dispositivos, diseño de ondas guiadas. Xiang Meng. Springer. ISBN 978-3-030-65193-0.OCLC 1252762727 .
- ^ Hakkel, Kaylee D.; Petruzzella, Maurangelo; Ou, Fang; van Klinken, Anne; Pagliano, Francesco; Liu, Tianran; van Veldhoven, Rene PJ; Fiore, Andrea (10 de enero de 2022). "Detección espectral integrada en el infrarrojo cercano". Nature Communications . 13 (1): 103. Bibcode :2022NatCo..13..103H. doi :10.1038/s41467-021-27662-1. PMC 8748443 . PMID 35013200.
- ^ Kranenburg, Rubén F.; Oh, colmillo; Sevo, Petar; Petruzzella, Maurangelo; de Ridder, Renée; van Klinken, Ana; Hakkel, Kaylee D.; van Elst, Don MJ; van Veldhoven, René; Pagliano, Francisco; van Asten, Arian C.; Fiore, Andrea (1 de agosto de 2022). "Detección in situ de drogas ilícitas con un sensor espectral de infrarrojo cercano integrado: una prueba de concepto". Talanta . 245 : 123441. doi : 10.1016/j.talanta.2022.123441 . PMID 35405444. S2CID 247986674.
Fuentes citadas
- Haynes, William M., ed. (2016). Manual de química y física del CRC (97.ª edición). CRC Press . ISBN 9781498754293.
Enlaces externos
- Sitio web extenso sobre las propiedades físicas del fosfuro de indio (Instituto Ioffe)
- Estructura de bandas y concentración de portadores de InP.
- Serie de conferencias InP en el IEEE
- Fosfuro de indio: trascendiendo los límites de frecuencia e integración. Semiconductor TODAY Compounds&AdvancedSilicon • Vol. 1 • Número 3 • Septiembre de 2006
