 | |
 | |
| Identificadores | |
|---|---|
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.013.812  |
| Número CE |
|
PubChem CID | |
| Número RTECS |
|
| UNII | |
| un numero | 1549 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
| |
| |
| Propiedades | |
| En Sb | |
| Masa molar | 236,578 g · mol −1 |
| Apariencia | Cristales metalizados gris oscuro |
| Densidad | 5,775 g⋅cm −3 |
| Punto de fusion | 527 ° C (981 ° F; 800 K) |
| Brecha de banda | 0,17 eV |
| Movilidad de electrones | 7,7 mC⋅s⋅g −1 (a 27 ° C) |
| Conductividad térmica | 180 mW⋅K −1 ⋅cm −1 (a 27 ° C) |
Índice de refracción ( n D ) | 4.0 |
| Estructura | |
| Blenda de zinc | |
| T 2 d - F -4 3m | |
a = 0,648 nm | |
| Tetraédrico | |
| Peligros | |
| Ficha de datos de seguridad | SDS externo |
| Pictogramas GHS |   [1] |
| Palabra de señal GHS | Advertencia |
| H302 , H332 , H411 | |
| P273 | |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Nitruro de indio Fosfuro de indio Arseniuro de indio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 verificar ( ¿qué es ?)  | |
| Referencias de Infobox | |
El antimonuro de indio ( InSb ) es un compuesto cristalino elaborado a partir de los elementos indio (In) y antimonio (Sb). Es una estrechez brecha semiconductor material de la III - V grupo usado en detectores de infrarrojos , incluyendo térmicas de imagen cámaras, FLIR sistemas, homing infrarrojos de guía de misiles sistemas, y en astronomía infrarroja . Los detectores de antimonuro de indio son sensibles entre 1 y 5 μm de longitud de onda.
El antimonuro de indio era un detector muy común en los antiguos sistemas de imágenes térmicas escaneadas mecánicamente con un solo detector. Otra aplicación es como fuente de radiación de terahercios, ya que es un potente fotoemisor Dember .
Historia [ editar ]
El compuesto intermetálico fue informado por primera vez por Liu y Peretti en 1951, quienes dieron su rango de homogeneidad, tipo de estructura y constante de celosía. [2] Heinrich Welker preparó lingotes policristalinos de InSb en 1952, aunque no eran muy puros según los estándares actuales de semiconductores. Welker estaba interesado en estudiar sistemáticamente las propiedades semiconductoras de los compuestos III-V. Observó cómo InSb parecía tener una pequeña banda prohibida directa y una movilidad de electrones muy alta. [3] Los cristales de InSb se han cultivado mediante enfriamiento lento a partir del líquido fundido al menos desde 1954. [4]
Propiedades físicas [ editar ]
InSb tiene la apariencia de piezas de metal plateado gris oscuro o polvo con brillo vítreo. Cuando se somete a temperaturas superiores a 500 ° C, se funde y se descompone, liberando vapores de antimonio y óxido de antimonio .
La estructura cristalina es zincblenda con una constante de red de 0,648 nm . [5]
Propiedades electrónicas [ editar ]
InSb es un semiconductor de intervalo estrecho con un intervalo de banda de energía de 0,17 eV a 300 K y 0,23 eV a 80 K. [5] [6]
El InSb sin dopar posee la mayor movilidad de electrones a temperatura ambiente (78000 cm 2 / V⋅s), [7] velocidad de deriva de electrones y longitud balística (hasta 0,7 μm a 300 K) [5] de todos los semiconductores conocidos, excepto el carbono nanotubos .
Los detectores de fotodiodo de antimonuro de indio son fotovoltaicos y generan corriente eléctrica cuando se someten a radiación infrarroja. La eficiencia cuántica interna de InSb es efectivamente del 100%, pero es una función del grosor, particularmente para los fotones de banda cercana. [8] Como todos los materiales con banda prohibida estrecha, los detectores InSb requieren recalibraciones periódicas, lo que aumenta la complejidad del sistema de imágenes. Esta complejidad adicional vale la pena cuando se requiere una sensibilidad extrema, por ejemplo, en sistemas de imágenes térmicas militares de largo alcance. Los detectores InSb también requieren enfriamiento, ya que deben operar a temperaturas criogénicas (típicamente 80 K). Hay disponibles matrices grandes (hasta 2048 × 2048 píxeles ). [9] HgCdTey PtSi son materiales de uso similar.
Una capa de antimonuro de indio intercalada entre capas de antimonuro de indio y aluminio puede actuar como un pozo cuántico . En tal heteroestructura, se ha demostrado recientemente que InSb / AlInSb exhibe un efecto Hall cuántico robusto . [10] Este enfoque se estudia para construir transistores muy rápidos . [11] Los transistores bipolares que operan a frecuencias de hasta 85 GHz se construyeron a partir de antimonuro de indio a fines de la década de 1990; Se ha informado más recientemente de transistores de efecto de campo que operan a más de 200 GHz ( Intel / QinetiQ ). [ cita requerida ]Algunos modelos sugieren que se pueden lograr frecuencias de terahercios con este material. Los dispositivos semiconductores de antimonuro de indio también pueden funcionar con voltajes inferiores a 0,5 V, lo que reduce sus requisitos de potencia.
Métodos de crecimiento [ editar ]
InSb que se puede cultivar por solidificación de una masa fundida desde el estado líquido ( proceso de Czochralski ), o epitaxial por epitaxia de fase líquida , epitaxia de pared caliente o epitaxia de haces moleculares . También se puede cultivar a partir de compuestos organometálicos mediante MOVPE .
Aplicaciones del dispositivo [ editar ]
- Detectores de imágenes térmicas que utilizan fotodiodos o detectores fotoelectromagnéticos
- Sensores de campo magnético que utilizan magnetorresistencia o efecto Hall
- Transistores rápidos (en términos de conmutación dinámica). Esto se debe a la alta movilidad del operador de InSb.
- En algunos de los detectores de la cámara de matriz de infrarrojos del telescopio espacial Spitzer
Referencias [ editar ]
- ^ "Antimonde de indio" . Elementos americanos . Consultado el 20 de junio de 2019 .
- ^ Liu, TS; Peretti, EA Trans AIME , vol. 191, pág. 791 (1951).
- ^ Orton, JW, "Semiconductores y la revolución de la información: cristales mágicos que lo hicieron posible", págs. 138-139, Academic Press (2009)
- ^ Avery, DG; Goodwin, DW; Lawson, WD; Moss, TS (1954). "Propiedades ópticas y fotoeléctricas del antimonuro de indio". Actas de la Sociedad de Física . Serie B. 67 (10): 761. Bibcode : 1954PPSB ... 67..761A . doi : 10.1088 / 0370-1301 / 67/10/304 .
- ^ a b c Propiedades del antimonuro de indio (InSb)
- ^ Degheidy, Abdel Razik; Elkenany, Elkenany Brens; Madkour, Mohamed Abdel Kader; Abuali, Ahmed. M. (1 de septiembre de 2018). "Dependencia de la temperatura de fonones y propiedades cristalinas relacionadas en compuestos binarios de zinc-blenda de InAs, InP e InSb". Materia condensada computacional . 16 : e00308. doi : 10.1016 / j.cocom.2018.e00308 .
- ^ Rode, DL (1971). "Transporte de electrones en InSb, InAs e InP". Physical Review B . 3 (10): 3287–3299. Código Bibliográfico : 1971PhRvB ... 3.3287R . doi : 10.1103 / PhysRevB.3.3287 .
- ^ Avery, DG; Goodwin, DW; Rennie, señorita AE (1957). "Nuevos detectores de infrarrojos que utilizan antimonuro de indio". Revista de instrumentos científicos . 34 (10): 394. Bibcode : 1957JScI ... 34..394A . doi : 10.1088 / 0950-7671 / 34/10/305 .
- ^ MG Beckett "Imágenes infrarrojas de alta resolución", tesis doctoral, Universidad de Cambridge (1995) Capítulo 3: Cámara
- ^ Alexander-Webber, JA; Baker, AMR; Hebilla, PD; Ashley, T .; Nicolás, RJ (5 de julio de 2012). "Desglose de alta corriente del efecto Hall cuántico y calentamiento de electrones en InSb / AlInSb". Physical Review B . Sociedad Estadounidense de Física (APS). 86 (4): 045404. Bibcode : 2012PhRvB..86d5404A . doi : 10.1103 / physrevb.86.045404 . ISSN 1098-0121 .
- ↑ Will Knight (10 de febrero de 2005). " ' Quantum' promesas así transistor magra de computación" . Nuevo científico . Consultado el 11 de enero de 2020 .
Enlaces externos [ editar ]
- Hoja de ruta nacional de semiconductores compuestos en la Oficina de Investigación Naval
- Hoja de Seguridad en la Universidad de Texas en Dallas
