Химия - Антимонид индия

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Антимонид индия
2. Получение

кристаллическое бинарное неорганическое химическое соединение, состоящее из элементов индия и сурьмы. Это соединение соседних полупроводниковых материалов III—V групп, используемых в инфракрасных детекторах, включая изображения тепловых камер, FLIR-системы, инфракрасное самонаведение ракетных систем, используемое также в инфракрасной астрономии. Сурьмяносодержащие детекторы чувствительны между волнами длиной 1-5 мкм. Антимонид индия был очень распространенным детектором в прошлом, использовался как моно-детектор механически отсканированных систем тепловидения.

История получения

Кристаллы антимонида индия были выращены при медленном охлаждении из расплавов примерно с 1954 года.

Свойства

Является узкозонным прямозонным полупроводником группы AB с шириной запрещённой зоны 0.17 эВ при 300 K и 0,23 эВ при 80 K, также 0,2355 эВ, 0,180 эВ; эффективная масса электронов проводимости т_е = 0,013m₀, дырок т_р = 0,42m₀; при 77 К подвижность электронов 1,1×10 см²/, дырок 9,1×10 см²/.

Физические свойства и использование

Антимонид индия имеет вид темно-серого серебристого металла или порошка со стекловидным блеском. Когда подвергается воздействию температур свыше 500 °C, он начинает плавиться и разлагаться на составные части, освобождая сурьму и пары состоящие из окислов сурьмы. Являет собой кристаллическую структуру цинковой обманки с 0,648 нм постоянной решётки.

Нелегированный полупроводник обладает крупнейшей температурой подвижности электронов), подвижностью носителей электронов, а также имеет самую большую баллистическую длину среди всех известных полупроводниковых материалов, за исключением, возможно, углеродных нанотрубок.

Антимонид индия используется как фотодиод в фотоэлектрических детекторах, создавая электрический ток при воздействии инфракрасного излучения. Антимонид индия обладает высокой квантовой эффективностью. Его недостатком является высокая нестабильность; характеристики детектора, как правило, дрейфуют во время и между временем восстановления, требующего периодические повторные калибровки, повышающих качество изображения системы. Из-за этой неустойчивости, детекторы редко используются в метрологии. Это усложнение находится там, где крайняя чувствительность не нужна, например, в дальних военных системах тепловидения. Детекторы, в состав которых входит антимонид индия, также требуют охлаждения, так как они должны работать при криогенных температурах. Тем не менее, большое разрешение экранов этих детекторов существует. HgCdTe и PtSi это материалы с подобным использованием.

Сурмяносодержащий слой между двумя слоями алюминий-индий антимонида может выступать в качестве квантовой ямы. Этот подход изучен для того, чтобы создавать очень быстрые транзисторы. Биполярные транзисторы, работающие на частотах до 85 ГГц были созданы из антимонида индия в конце 1990-х. Полярные транзисторы, работающие на частотах более чем в 200 ГГц были зарегистрированы совсем недавно. Некоторые модели из этого ряда предполагают, что терагерцовы значения частоты могут быть достигнуты с использованием этого материала. Полупроводники из антимонида индия также способны работать при напряжении в 0,5 V, что снижает их потребность в энергозатратах.

Просмотров: 4210

<<< Антимонид галлия