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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.013.812 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 1549 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Sbで | |
| モル質量 | 236.578 グラムモル−1 |
| 外観 | ダークグレー、メタリッククリスタル |
| 密度 | 5.7747 g⋅cm −3 [1] |
| 融点 | 524 °C (975 °F; 797 K) [1] |
| バンドギャップ | 0.17 電子ボルト |
| 電子移動度 | 7.7mC ・s・g −1 (27℃にて) |
| 熱伝導率 | 180mW ・K -1・cm -1 (27℃にて) |
屈折率( n D )
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4 [2] |
| 構造 | |
| 閃亜鉛鉱 | |
| T 2日- F -4 3分 | |
a = 0.648nm
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| 四面体 | |
| 熱化学[3] | |
熱容量 ( C )
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49.5 J·K −1 ·モル−1 |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
86.2 J·K −1 ·モル−1 |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−30.5 kJ·モル−1 |
ギブスの自由エネルギー (Δ f G ⦵ )
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−25.5 kJ·モル−1 |
| 危険 | |
| GHSラベル: | |
  [4]
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| 警告 | |
| H302、H332、H411 | |
| P273 | |
| 安全データシート（SDS） | 外部SDS |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン
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窒化インジウム リン化 インジウム ヒ化インジウム |
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
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インジウムアンチモン( InSb ) は、インジウム(In) とアンチモン(Sb)の元素から作られた結晶化合物です。これは、熱画像カメラ、FLIRシステム、赤外線ホーミングミサイル誘導システム、赤外線天文学などの赤外線検出器で使用されるIII - V族の狭ギャップ半導体材料です。インジウムアンチモン検出器は、1 ～ 5 μm の赤外線波長に感度があります。
インジウムアンチモンは、古い単一検出器の機械式スキャン熱画像システムで非常に一般的な検出器でした。もう 1 つの用途は、強力なフォトデンバー放射源であるため、テラヘルツ放射源として使用されます。
歴史
この金属間化合物は、1951年にリューとペレッティによって初めて報告され、その均質性の範囲、構造タイプ、格子定数が明らかにされました。[5] InSbの多結晶インゴットは、今日の半導体基準からするとそれほど純粋ではありませんでしたが、1952年にハインリッヒ・ウェルカーによって準備されました。ウェルカーは、III-V化合物の半導体特性を体系的に研究することに興味を持っていました。彼は、InSbが小さな直接バンドギャップと非常に高い電子移動度を持っているように見えることに気付きました。[6] InSb結晶は、少なくとも1954年以来、液体溶融物からゆっくりと冷却することによって成長してきました。 [7]
2018年、デルフト工科大学の研究チームは、インジウムアンチモンナノワイヤが量子コンピューティングで使用するためのマヨラナゼロモード 準粒子の作成に応用できる可能性があると主張しました。マイクロソフトはこの研究を進めるために大学に研究所を開設しましたが、デルフトは後に論文を撤回しました。[8] [9]
物理的特性
InSb は、ガラスのような光沢のある暗灰色の銀色の金属片または粉末の外観をしています。500 °C を超える温度にさらされると、溶解して分解し、アンチモンと酸化アンチモンの蒸気を放出します。
結晶構造は閃亜鉛鉱型で、格子定数は0.648 nmである。[10]
電子特性
InSbは、 300 Kで0.17 eV、80 Kで0.23 eVのエネルギーバンドギャップを持つ狭い直接バンドギャップ半導体です。[10]
未ドープInSbは、カーボンナノチューブを除く既知の半導体の中で最大の常温電子移動度78000cm2 /(V⋅s) [11] 、電子ドリフト速度、弾道長（300Kで最大0.7μm）[10]を有します。
インジウムアンチモンフォトダイオード検出器は光起電性で、赤外線を受けると電流を生成します。InSbの内部量子効率は実質的に100%ですが、特にバンドエッジ付近の光子の場合は厚さの関数です。[12]すべてのナローバンドギャップ材料と同様に、InSb検出器は定期的な再較正が必要であり、イメージングシステムの複雑さが増します。この追加された複雑さは、たとえば長距離軍事用熱画像システムなど、極めて高い感度が求められる場合には価値があります。InSb検出器は極低温（通常80 K）で動作する必要があるため、冷却も必要です。大規模アレイ（最大2048×2048 ピクセル）が利用可能です。[13] HgCdTeとPtSiも同様の用途を持つ材料です。
アルミニウムインジウムアンチモン層の間に挟まれたインジウムアンチモン層は、量子井戸として機能することができる。このようなヘテロ構造では、 InSb/ AlInSbは最近、強力な量子ホール効果を示すことが示された。[14]このアプローチは、非常に高速なトランジスタを構築するために研究されている。[15] 1990年代後半には、最大85GHzの周波数で動作するバイポーラトランジスタがインジウムアンチモンから構築され、最近では200GHzを超える周波数で動作する電界効果トランジスタが報告されている（ Intel / QinetiQ）。[要出典]一部のモデルでは、この材料でテラヘルツ周波数が達成可能であることが示唆されている。インジウムアンチモン半導体デバイスは、0.5V未満の電圧で動作することもできるため、電力要件が低減される。[要出典]
成長方法
InSbは、液体状態から溶融物を凝固させること（チョクラルスキー法）や、液相エピタキシー、ホットウォールエピタキシー、分子線エピタキシーによってエピタキシャル成長させることができる。また、 MOVPEによって有機金属化合物から成長させることもできる。[要出典]
デバイスアプリケーション
- フォトダイオードまたは光電磁検出器を使用した熱画像検出器[要出典]
- 磁気抵抗またはホール効果を利用した磁場センサー[要出典]
- 高速トランジスタ（動的スイッチングの観点から）。これはInSbの高いキャリア移動度によるものです[要出典]
- スピッツァー宇宙望遠鏡の赤外線アレイカメラの検出器の一部[要出典]
参考文献
- ^ ヘインズ、p.4.66より
- ^ ヘインズ、12.156ページ
- ^ ヘインズ、5.22ページ
- ^ 「インジウムアンチモンド」。American Elements 。 2019年6月20日閲覧。
- ^ Liu, TS; Peretti, EA (1951). 「InSbの格子定数」. Trans AIME . 191 : 791.
- ^ Orton, JW (2009)。半導体と情報革命: IT を実現した魔法の結晶。Academic Press。pp. 138–9。ISBN 9780444532404。
- ^ Avery, DG; Goodwin, DW; Lawson, WD; Moss, TS (1954). 「アンチモン化インジウムの光学的および光電気的特性」. Proceedings of the Physical Society . Series B. 67 (10): 761. Bibcode :1954PPSB...67..761A. doi :10.1088/0370-1301/67/10/304.
- ^ Dedezade, Esat (2019-02-21). 「デルフトにあるマイクロソフトの新しい量子コンピューティングラボが可能性の世界への扉を開く」Microsoft News Centre Europe。
- ^ カク・ミチオ(2023).量子超越性(第1版). ニューヨーク:ダブルデイ. p. 96. ISBN 978-0-385-54836-6。
- ^ abc インジウムアンチモン（InSb）の特性。ioffe.ru
- ^ Rode, DL (1971). 「InSb、InAs、およびInPにおける電子輸送」. Physical Review B. 3 ( 10): 3287–3299. Bibcode :1971PhRvB...3.3287R. doi :10.1103/PhysRevB.3.3287.
- ^ Avery, DG; Goodwin, DW; Rennie, Miss AE (1957). 「アンチモン化インジウムを使用した新しい赤外線検出器」Journal of Scientific Instruments . 34 (10): 394. Bibcode :1957JScI...34..394A. doi :10.1088/0950-7671/34/10/305.
- ^ Beckett, MG (1995). 「3. カメラ」.高解像度赤外線イメージング(PhD). ケンブリッジ大学. uk.bl.ethos.388828.
- ^ Alexander-Webber, JA; Baker, AMR; Buckle, PD; Ashley, T.; Nicholas, RJ (2012-07-05). 「InSb/AlInSb における量子ホール効果と電子加熱の高電流破壊」. Physical Review B. 86 ( 4). American Physical Society (APS): 045404. Bibcode :2012PhRvB..86d5404A. doi :10.1103/physrevb.86.045404.
- ^ Will Knight (2005-02-10). 「『量子井戸』トランジスタがリーンコンピューティングを約束」。New Scientist 。2020年1月11日閲覧。
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
- 海軍研究局の国家化合物半導体ロードマップ
- 物質安全データシート 2016-03-03 にテキサス大学ダラス校のWayback Machineにアーカイブされました