氮化铟
化合物
氮化铟（InN）是一种小能隙的半导体材料，在太阳能电池及其他高速电子学上有潜在的应用[2]。
| 氮化铟 | |
|---|---|
| |
| 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（水） | 会水解 |
| 能隙 | 0.65 eV |
| 电子迁移率 | 3200 cm2/(V.s) (300 K) |
| 热导率 | 45 W/(m.K) (300 K) |
| 折光度n D |
2.9 |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 纤维锌矿 (六边形) |
| 空间群 | C46v-P63mc |
| 晶格常数 | a = 354.5 pm, c = 570.3 pm [1] |
| 配位几何 | 四面体 |
| 危险性 | |
| MSDS | External MSDS |
| 欧盟编号 | 未列出 |
| 主要危害 | 剌激性，会水解产生氨 |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 磷化铟 砷化铟 锑化铟 |
| 其他阳离子 | 氮化硼 氮化铝 氮化镓 |
| 相关化学品 | 氮化铟镓 氮化铝铟镓 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
依温度的不同，氮化铟的能阶可以到约~0.7 eV[3]（以往认定的值是1.97 eV）。其有效电子质量已由高磁场的测量所确认 ,[4][5]， m*=0.055 m0。氮化铟和氮化镓的合金为三元体系的氮化铟镓，其直接能阶从红外线（0.69 eV）延伸到紫外线（3.4 eV）。
目前有关氮化铟的研究是发展氮化物基础半导体的太阳能电池。利用合金氮化铟镓，可以对应太阳光的频谱。氮化铟的能阶其波长可以长到1900nm。不过这类太阳电池要商品化，仍有许多困难，利用氮化铟及高含铟的氮化铟镓制作p型半导体就是挑战之一。氮化铟和其他氮化物（如 氮化镓及氮化铝）的异质外延生长也已证实相当困难。
氮化铟的多晶薄膜有高导电性，在氦的温度下甚至有超导性。其超导转态温度为Tc依其薄膜结构而定，会低于4 K[6][7]。其超导性在强磁场（数个特斯拉）下仍然存在，这和金属在磁场为 0.03 T时超导性就会下降的特性不同。其超导的特性是因为金属铟的链状结构[6]或是奈米簇，其中依照金兹堡－朗道方程，较小的尺寸增高了临界磁场[8]。
相关条目
编辑参考文献
编辑- ^ Pichugin, I.G., Tiachala, M. Izv. Akad. Nauk SSSR, Neorg. Mater. 14 (1978) 175.
- ^ T. D. Veal, C. F. McConville, and W. J. Schaff (Eds), Indium Nitride and Related Alloys (CRC Press, 2009)
- ^ V. Yu. Davydov; et al. Absorption and Emission of Hexagonal InN. Evidence of Narrow Fundamental Band Gap (free download pdf). Physica Status Solidi (b). 2002, 229: R1 [2015-10-21]. Bibcode:2002PSSBR.229....1D. doi:10.1002/1521-3951(200202)229:3<r1::aid-pssb99991>3.0.co;2-o. （原始内容存档 (PDF)于2015-09-24）.
- ^ Goiran, Michel,,; et al. Electron cyclotron effective mass in indium nitride. APPLIED PHYSICS LETTERS. 2010, 96: 052117. Bibcode:2010ApPhL..96e2117G. doi:10.1063/1.3304169.
- ^ Millot, Marius,; et al. Determination of effective mass in InN by high-field oscillatory magnetoabsorption spectroscopy. Phys. Rev. B. 2011, 83: 125204 [2015-10-21]. Bibcode:2011PhRvB..83l5204M. doi:10.1103/PhysRevB.83.125204. （原始内容存档于2011-09-27）.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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.
- Indium Nitride (InN). Ioffe Physico-Technical Institute. [2008-06-17]. （原始内容存档于2011-06-10）.