氮化銦

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氮化銦
别名 Indium(III) nitride
识别
CAS号 25617-98-5  ✓
PubChem 117560
ChemSpider 105058
SMILES
InChI
InChIKey NWAIGJYBQQYSPW-QCNKTVRGAR
性质
化学式 InN
摩尔质量 128.83 g·mol⁻¹
外观 黑色粉末
密度 6.81 g/cm3
熔点 1100 °C(1373 K)
溶解性 會水解
能隙 0.65 eV
电子迁移率 3200 cm2/(V.s) (300 K)
熱導率 45 W/(m.K) (300 K)
折光度n
D
2.9
结构
晶体结构 纤维锌矿 (六邊形)
空间群 C46v-P63mc
晶格常数 a = 354.5 pm, c = 570.3 pm [1]
配位几何 四面體
危险性
MSDS External MSDS
欧盟编号 未列出
主要危害 剌激性,會水解產生
相关物质
其他阴离子 磷化銦
砷化銦
銻化銦英语Indium antimonide
其他阳离子 氮化硼
氮化鋁
氮化鎵
相关化学品 氮化銦鎵英语Indium gallium nitride
氮化鋁銦鎵
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氮化銦InN)是一種小能隙半導體材料,在太陽能電池及其他高速電子學上有潛在的應用[2]

依溫度的不同,氮化銦的能階可以到約~0.7 eV[3](以往認定的值是1.97 eV)。其有效電子質量英语electron mass已由高磁場的測量所確認 ,[4][5], m*=0.055 m0。氮化銦和氮化鎵的合金為三元体系的氮化銦鎵,其直接能階從紅外線(0.69 eV)延伸到紫外線(3.4 eV)。

目前有關氮化銦的研究是發展氮化物基礎半導體太陽能電池。利用合金氮化銦鎵英语indium gallium nitride,可以對應太陽光的頻譜。氮化銦的能階其波長可以長到1900nm。不過這類太陽電池要商品化,仍有許多困難,利用氮化銦及高含銦的氮化銦鎵製作p型半導體就是挑戰之一。氮化銦和其他氮化物(如 氮化鎵氮化鋁)的異質外延生長也已證實相當困難。

氮化銦的多晶薄膜有高導電性,在氦的溫度下甚至有超導性。其超導轉態溫度為Tc依其薄膜結構而定,會低於4 K[6][7]。其超導性在強磁場(數個特斯拉)下仍然存在,這和金屬在磁場為 0.03 T時超導性就會下降的特性不同。其超導的特性是因為金屬銦的鍊狀結構[6]或是奈米簇,其中依照金兹堡-朗道方程,較小的尺寸增高了臨界磁場[8]

相關條目[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Pichugin, I.G., Tiachala, M. Izv. Akad. Nauk SSSR, Neorg. Mater. 14 (1978) 175.
  2. ^ T. D. Veal, C. F. McConville, and W. J. Schaff (Eds), Indium Nitride and Related Alloys (CRC Press, 2009)
  3. ^ V. Yu. Davydov; 等. Absorption and Emission of Hexagonal InN. Evidence of Narrow Fundamental Band Gap (free download pdf). Physica Status Solidi (b). 2002, 229: R1. Bibcode:2002PSSBR.229....1D. doi:10.1002/1521-3951(200202)229:3<r1::aid-pssb99991>3.0.co;2-o. 
  4. ^ Goiran, Michel,,; 等. Electron cyclotron effective mass in indium nitride. APPLIED PHYSICS LETTERS. 2010, 96: 052117. Bibcode:2010ApPhL..96e2117G. doi:10.1063/1.3304169. 
  5. ^ Millot, Marius,; 等. Determination of effective mass in InN by high-field oscillatory magnetoabsorption spectroscopy. Phys. Rev. B. 2011, 83: 125204. Bibcode:2011PhRvB..83l5204M. doi:10.1103/PhysRevB.83.125204. 
  6. ^ 6.0 6.1 T. Inushima. Electronic structure of superconducting InN. Sci. Techn. Adv. Mater. (free download pdf). 2006, 7 (S1): S112. Bibcode:2006STAdM...7S.112I. doi:10.1016/j.stam.2006.05.009. 
  7. ^ Tiras, E.; Gunes, M.; Balkan, N.; Airey, R.; Schaff, W. J. Superconductivity in heavily compensated Mg-doped InN. Applied Physics Letters. 2009, 94 (14): 142108. Bibcode:2009ApPhL..94n2108T. doi:10.1063/1.3116120. 
  8. ^ Komissarova, T. A.; Parfeniev, R. V.; Ivanov, S. V. Comment on "Superconductivity in heavily compensated Mg-doped InN" [Appl. Phys. Lett. 94, 142108 (2009)]. Applied Physics Letters. 2009, 95 (8): 086101. Bibcode:2009ApPhL..95h6101K. doi:10.1063/1.3212864.