リン化インジウム

リン化インジウム
名前
	その他の名前リン化インジウム(III)
識別子
CAS番号	22398-80-7 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像; インタラクティブ画像;
ケムスパイダー	28914 ;
ECHA 情報カード	100.040.856
パブケム CID	31170;
ユニ	型番 ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID3031444;
	InChI InChI=1S/In.P キー: GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/In.P/rInP/c1-2 キー: GPXJNWSHGFTCBW-HIYQQWJCAF;
	笑顔 [In+3].[P-3]; [イン]#P;
プロパティ
化学式	インジウム
モル質量	145.792 グラム/モル
外観	黒色立方晶
密度	4.81 g/cm 3、固体
融点	1,062 °C (1,944 °F; 1,335 K)
溶解度	酸にわずかに溶ける
バンドギャップ	1.344 eV (300 K;直接)
電子移動度	5400 cm 2 /(V·s) (300 K)
熱伝導率	0.68 W/(cm·K) (300 K)
屈折率( n D )	3.1（赤外線）; ; 3.55（632.8 nm）
構造
結晶構造	閃亜鉛鉱
格子定数	a = 5.8687 Å
座標幾何学	四面体
熱化学
熱容量 ( C )	45.4 J/(モル·K)
標準モル; エントロピー ( S ⦵ 298 )	59.8 J/(モル·K)
; 標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 )	-88.7 kJ/モル
ギブスの自由エネルギー (Δ f G ⦵ )	-77.0 kJ/モル
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	有毒、加水分解によりホスフィンとなる
安全データシート（SDS）	外部MSDS
関連化合物
その他の陰イオン	窒化インジウムヒ化; インジウムアンチモン; 化インジウム
その他の陽イオン	リン化アルミニウム; リン化ガリウム
関連化合物	インジウムガリウムリン化物、; アルミニウムガリウムインジウムリン化物、; ガリウムインジウムヒ素化物、アンチモン化物リン化物
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

リン化インジウム( InP ) は、インジウムとリンからなる二元半導体です。面心立方 (「閃亜鉛鉱」)結晶構造を持ち、 GaAsやほとんどのIII-V 半導体と同一です。

製造業

リン化インジウムは、白リンとヨウ化インジウムを400℃で反応させることで製造することができる。 ^[5]また、精製した元素を高温高圧下で直接組み合わせることによって、またはトリアルキルインジウム化合物とホスフィンの混合物を熱分解することによっても製造することができる。^[6]

アプリケーション

^{InPの応用分野は3つの主な分野に分かれており、光電子部品[7]}、高速エレクトロニクス^[8]、太陽光発電^[9]の基礎として使用されています。

高速オプトエレクトロニクス

InPは、インジウムガリウムヒ素などの他の半導体をベースにしたエピタキシャル光電子デバイスの基板として使用されます。これらのデバイスには、604GHzで動作できる擬似ヘテロ接合バイポーラトランジスタが含まれます。 ^[10]

InP自体は直接バンドギャップを持っているため、レーザーダイオードや光通信産業用の光集積回路などのオプトエレクトロニクスデバイスに役立ち、波長分割多重化アプリケーションを可能にします。^{[11]より一般的な半導体である}シリコンやガリウムヒ素に比べて電子速度が優れているため、高出力および高周波電子機器に使用されます。

光通信

InPは直接バンドギャップIII-V化合物半導体材料であるため、通信に通常使用される波長ウィンドウ、つまり1550nmの波長でレーザー、高感度光検出器、変調器に使用されます。約1510nmから1600nmの間の波長は、光ファイバーで利用可能な減衰が最も低くなります（約0.2dB/km）。^[12]さらに、InPでサポートされているOバンドとCバンドの波長は、シングルモード動作を容易にし、モード間分散の影響を軽減します。

太陽光発電と光センシング

InPはレーザー光を生成、増幅、制御、検出できる光集積回路に使用できます。^[13]

InPの光センシングアプリケーションには、

_{ガス（CO、CO 2}、NO _X [またはNO + NO ₂ ]など）をリアルタイムで検出して大気汚染を制御します。
水道水や表面汚染を含むガスや液体中の毒性物質の痕跡を迅速に検証します。
食品などの製品の非破壊検査のための分光法。アイントホーフェン工科大学とMantiSpectraの研究者は、すでに牛乳に統合近赤外線スペクトルセンサーを応用したことを実証している。^[14]さらに、この技術はプラスチックや違法薬物にも適用できることが証明されている。^[15]

参考文献

^ abc ヘインズ、p.4.66
^ Sheng Chao, Tien; Lee, Chung Len; Lei, Tan Fu (1993)、「多角入射エリプソメトリーによるInPおよびその酸化物の屈折率の測定」、Journal of Materials Science Letters、12 (10): 721、doi :10.1007/BF00626698、S2CID 137171633。
^ 「InPの基本パラメータ」。ロシア、ヨッフェ研究所。
^ ヘインズ、5.23ページ
^ HSDB のリン化インジウム。米国国立衛生研究所
^ InP製造。米国国立衛生研究所
^ 「オプトエレクトロニクスデバイスとコンポーネント – 最新の研究とニュース | Nature」。www.nature.com 。 2022年2月22日閲覧。
^ 「高速エレクトロニクス」www.semiconductoronline.com . 2022年2月22日閲覧。
^ 「太陽光発電」SEIA 。 2022年2月22日閲覧。
^ リン化インジウムとヒ化インジウムガリウムが 600 ギガヘルツの速度の壁を破る。Azom。2005 年 4 月
^ ライト・ブリゲードは2002年にレッド・ヘリング誌に掲載された。2011年6月7日アーカイブ、Wayback Machine
^ ダゴスティーノ、ドメニコ;カルニチェッラ、ジュゼッペ。チミネッリ、カテリーナ。ティス、ピーター。フェルドホーフェン、ペトルス J.アンブロシウス、フーブ。スミット、メイント (2015-09-21)。「亜鉛の局所拡散による一般的な InP 鋳造プロセスにおける低損失の受動導波路」。オプティクスエクスプレス。23 (19): 25143–25157。Bibcode :2015OExpr..2325143D。土井: 10.1364/OE.23.025143。PMID 26406713。
^ Osgood, Richard Jr. (2021). フォトニック集積回路の原理：材料、デバイス物理、導波設計 。Xiang Meng。Springer。ISBN 978-3-030-65193-0. OCLC 1252762727.
^ ハッケル、ケイリー D.;ペトルッツェッラ、マウランジェロ。ああ、ファングさん。ヴァン・クリンケン、アン。パリアーノ、フランチェスコ。劉天蘭。ファン・フェルドホーフェン、レネ・PJ。フィオーレ、アンドレア (2022-01-10)。「統合型近赤外線スペクトルセンシング」。ネイチャーコミュニケーションズ。13 (1): 103. Bibcode :2022NatCo..13..103H。土井：10.1038/s41467-021-27662-1。PMC 8748443。PMID 35013200。
^ クラネンブルク、ルーベン F.ああ、ファングさん。セボ、ペタル。ペトルッツェッラ、マウランジェロ。デ・リッダー、レニー。ヴァン・クリンケン、アン。ハッケル、ケイリー D.ヴァン・エルスト、ドン・MJ。ファン・フェルドホーフェン、ルネ。パリアーノ、フランチェスコ。ヴァン・アステン、アリアン・C.フィオーレ、アンドレア (2022-08-01)。「統合された近赤外線スペクトルセンサーを使用した現場での違法薬物検出: 概念実証」。タランタ。245 : 123441.土井: 10.1016/j.talanta.2022.123441。PMID 35405444。S2CID 247986674 。

引用元

ヘインズ、ウィリアムM.編 (2016)。CRC化学・物理ハンドブック(第 97 版) 。CRC プレス。ISBN 9781498754293。

外部リンク

リン化インジウムの物理的特性に関する詳細なサイト (Ioffe 研究所)
- InP のバンド構造とキャリア濃度。
IEEE における InP カンファレンスシリーズ
リン化インジウム: 周波数と集積の限界を超える。Semiconductor TODAY Compounds&AdvancedSilicon • Vol. 1 • Issue 3 • 2006 年 9 月

[crc-1] ヘインズ、p.4.66

[2] Sheng Chao, Tien; Lee, Chung Len; Lei, Tan Fu (1993)、「多角入射エリプソメトリーによるInPおよびその酸化物の屈折率の測定」、Journal of Materials Science Letters、12 (10): 721、doi :10.1007/BF00626698、S2CID 137171633。

[3] 「InPの基本パラメータ」。ロシア、ヨッフェ研究所。

[4] ヘインズ、5.23ページ

[5] HSDB のリン化インジウム。米国国立衛生研究所

[6] InP製造。米国国立衛生研究所

[7] 「オプトエレクトロニクスデバイスとコンポーネント – 最新の研究とニュース | Nature」。www.nature.com 。 2022年2月22日閲覧。

[8] 「高速エレクトロニクス」www.semiconductoronline.com . 2022年2月22日閲覧。

[9] 「太陽光発電」SEIA 。 2022年2月22日閲覧。

[10] リン化インジウムとヒ化インジウムガリウムが 600 ギガヘルツの速度の壁を破る。Azom。2005 年 4 月

[:0-11] ライト・ブリゲードは2002年にレッド・ヘリング誌に掲載された。2011年6月7日アーカイブ、Wayback Machine

[12] ダゴスティーノ、ドメニコ;カルニチェッラ、ジュゼッペ。チミネッリ、カテリーナ。ティス、ピーター。フェルドホーフェン、ペトルス J.アンブロシウス、フーブ。スミット、メイント (2015-09-21)。「亜鉛の局所拡散による一般的な InP 鋳造プロセスにおける低損失の受動導波路」。オプティクスエクスプレス。23 (19): 25143–25157。Bibcode :2015OExpr..2325143D。土井: 10.1364/OE.23.025143。PMID 26406713。

[13] ^ Osgood, Richard Jr. (2021). フォトニック集積回路の原理：材料、デバイス物理、導波設計 。Xiang Meng。Springer。ISBN 978-3-030-65193-0. OCLC 1252762727.

[14] ハッケル、ケイリー D.;ペトルッツェッラ、マウランジェロ。ああ、ファングさん。ヴァン・クリンケン、アン。パリアーノ、フランチェスコ。劉天蘭。ファン・フェルドホーフェン、レネ・PJ。フィオーレ、アンドレア (2022-01-10)。「統合型近赤外線スペクトルセンシング」。ネイチャーコミュニケーションズ。13 (1): 103. Bibcode :2022NatCo..13..103H。土井：10.1038/s41467-021-27662-1。PMC 8748443。PMID 35013200。

[15] クラネンブルク、ルーベン F.ああ、ファングさん。セボ、ペタル。ペトルッツェッラ、マウランジェロ。デ・リッダー、レニー。ヴァン・クリンケン、アン。ハッケル、ケイリー D.ヴァン・エルスト、ドン・MJ。ファン・フェルドホーフェン、ルネ。パリアーノ、フランチェスコ。ヴァン・アステン、アリアン・C.フィオーレ、アンドレア (2022-08-01)。「統合された近赤外線スペクトルセンサーを使用した現場での違法薬物検出: 概念実証」。タランタ。245 : 123441.土井: 10.1016/j.talanta.2022.123441。PMID 35405444。S2CID 247986674 。