氮化銦
化合物
氮化銦（InN）是一種小能隙的半導體材料，在太陽能電池及其他高速電子學上有潛在的應用[2]。
| 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（水） | 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，會水解產生氨 |
| 相关物质 | |
| 其他阴离子 | 磷化銦 砷化銦 銻化銦 |
| 其他阳离子 | 氮化硼 氮化鋁 氮化鎵 |
| 相关化学品 | 氮化銦鎵 氮化鋁銦鎵 |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
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的太陽能電池。利用合金氮化銦鎵，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 氮化鎵及氮化鋁）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- ^ 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）.