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Indiumantimonide
Indiumantimonid
Strukturformel und Molekülmodell
Kristallstruktur von Indiumantimonid
Indiumantimonid
Allgemeines
MolekularformelInSb
IUPAC-NameIndium(III)-antimonid
Molmasse235,81 G/Maulwurf
LÄCHELN
[In]#[Sb]
CAS-Nummer1312-41-0
EG-Nummer215-192-3
PubChem3468413
Warnungen und Sicherheitsvorkehrungen
SchädlichGefährlich für die Umwelt
Achtung
H-SätzeH302 - H332 - H411
EUH-SätzeNein
P-SätzeP273
Physikalische Eigenschaften
AggregatzustandFest
Farbegrau
Dichte5,775 g/cm²
Schmelzpunkt527 °C
Brechungsindex4,0 (589 nm, 20 °C)
Geometrie und Kristallstruktur
Kristallstrukturkubisch
Wenn nicht anders angegeben normale Bedingungen gebraucht (298.15k oder 25 °C, 1 Bar).
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Indiumantimonid (InSb) ist a kristallinanorganische Verbindung von Indium und Antimon. Indiumantimonid ist ein Halbleiter von dem III-VGruppe mit einem kleinen Reifenlücke. Anwendungen der Verbindung finden sich in Infrarotdetektoren, die in Thermografie, FLIR, Infrarot-Astronomie und die Technik drumherum Lenkflugkörper. Indium-Antimonid-Detektoren sind im Wellenlängenbereich von 1 bis 5 µm empfindlich.

In den frühen Tagen der Infrarotdetektoren wurde Indiumantimonid bei der mechanischen Abtastung einzelner Detektorgeräte verwendet.

Eine andere Anwendung findet sich als Quelle von Terahertz-Strahlung. Letzteres hängt damit zusammen, dass Indiumantimonid eine starke Foto-Dember-Heizkörper ist.

Synthese

Indiumantimonid-Kristalle sind seit 1954 bekannt. Sie werden durch langsames Abkühlen von geschmolzenem Indiumantimonid (Czochralski-Prozess).[1]

Eigenschaften

Indiumantimonid kommt als dunkelgraue metallische Kristalle oder als Pulver vor. Wird der Stoff über 500 °C erhitzt, schmilzt er und Zersetzung auf, wobei Dämpfe von Antimon und Antimon(III)-oxid.

ehrgeizigWert, Spezifikation
Reifenlücke0,17 eV
Elektronenmobilität7,7 mC sg−1 (bei 27°C)
Wärmeleitfähigkeit180 mW K−1 cm−1 (bei 27°C)

Indiumantimonid ist ein Halbleiter mit a Reifenlücke ab nur 0,17 eV bei 300 k und 0.23 eV bei 80 K. Die Kristallstruktur ähnelt der von Zinkmischung; das Zellkonstante beträgt 0,648 nm.[2]

Undotiert Indiumantimonid besitzt alle bekannten Halbleiter, mit Ausnahme der Kohlenstoff-Nanoröhren, bei Raumtemperatur am größten Elektronenmobilität, nämlich 78.000 cm2 · V−1 so−1,[3]Elektronenantrieb und ballistische Weglänge (bis 0,7 µm bei 300 K).[2]

Photodioden-Detektoren aus Indiumantimonid bestehen Photovoltaik: Strom wird erzeugt, wenn der Detektor mit Infrarotlicht ist beleuchtet. Indiumantimonid hat a Quanteneffizienz von fast 100 %, obwohl ein Zusammenhang mit der Schichtdicke von Indiumantimonid besteht, insbesondere für Photonen mit einer Energie nahe der Bandlücke.[4] Auf Indiumantimonid basierende Detektoren sollten, wie alle Detektoren mit schmaler Bandlücke, kalibriert werden. Dies macht die Messung aufwendiger, aber dieser Nachteil macht sich bezahlt, wenn eine hohe Empfindlichkeit gewünscht wird. Indiumantimonid-Detektoren müssen gekühlt werden, normalerweise auf 80 K. Mit Indiumantimonid ist es möglich, einen großen Bereich genau zu messen (bis zu 2048 × 2048 Pixel).[5]

Eine Schicht Indiumantimonid zwischen zwei Schichten Aluminium-Indium-Antimonid (AlInSb) kann sein als Quantenbrunnen Arbeiten.[6] Anwendungen hierfür werden beim Bau von sehr schnell schaltenden Transistoren gesucht.[7]

Anwendungen

Indiumantimonid hat Anwendungen in der Thermografie. Es wird in Sensoren verarbeitet für Magnetfelder, Verwendung der Hall-Effekt, und schnell Transistoren.

Ähnliche Materialien

Quecksilber-Cadmium-Tellurid (HgCdTe) und Platinsilicid (PtSi) sind Stoffe mit ähnlichen Anwendungen.

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