العلومالكيمياءالكيمياء غير العضوية

فوسفيد إنديوم ثلاثي – InP

في الكيمياء يعد مركب فوسفيد الإنديوم أحد المركبات غير العضوية يتكون من عنصري الفوسفور والإنديوم، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (InP)، ويعتبر فوسفيد الإنديوم أحد أشباه الموصلات الثنائية، ويمتلك بنية بلورية تشبه (GaAs) وتقريباً جميع أشباه الموصلات III-V.

 

فوسفيد إنديوم ثلاثي

 

  • إن مركب فوسفيد الإنديوم (InP) هو مادة أساسية من أشباه الموصلات تمكن الأنظمة الضوئية من تقديم الأداء المطلوب لمركز البيانات وتطبيقات النقل المتحرك والمترو والتطبيقات طويلة المدى، وتعمل أجهزة الليزر والصمامات الضوئية والموجهات الموجية المُصنَّعة على فوسفيد الإنديوم في نافذة النقل المثلى للألياف الزجاجية، والتي تتيح اتصالات الألياف بكفاءة، كما وتسمح تقنية Etched Facet Technology) (EFT)) المملوكة لشركة (MACOM) باختبار مستوى الرقاقة بشكل مشابه لتصنيع أشباه الموصلات التقليدية، ويتيح التحويل الإلكتروني لأشعة الليزر إنتاجًا عاليًا وأداءً عاليًا وموثوقًا.

 

  • إذا ببساطة يشير فوسفيد الإنديوم إلى شبه موصل ثنائي يتكون من الإنديوم (In) والفوسفور (P)، مثل أشباه موصلات زرنيخيد الغاليوم (GaAs) التي تأتي مع هيكل بلوري من الزنك ويتم تصنيفه ضمن مجموعة من المواد التي تنتمي إلى أشباه الموصلات III-V، وبفضل سرعة الإلكترون الفائقة تُستعمل أشباه الموصلات مركب فوسفيد الإنديوم في الترددات العالية لإلكترونيات الطاقة؛ ولهذا السبب تستفيد الأجهزة الإلكترونية الضوئية التي تتضمن ثنائيات الليزر من فجوة النطاق المباشرة لأشباه الموصلات.

 

  • تتضمن عملية تصنيع فوسفيد الإنديوم تفاعل كلا من الفوسفور الأبيض ويوديد الإنديوم، بينما الفسفور الأبيض عبارة عن مادة صلبة شمعية وشفافة تتحول إلى اللون الأصفر عند التعرض للضوء، ويشير يوديد الإنديوم إلى مادة صلبة بلورية برتقالية اللون، ويتم الحصول على فوسفيد الإنديوم من خلال العمليات التالية: يتم وضع كلا العنصرين عند 400 درجة مئوية، ويتم الجمع بين العناصر النقية عند ضغط مرتفع ودرجة حرارة وعندما يتم خلط مركب تراكيل الإنديوم والفوسفين بالتركيب الحراري، وعلاوة على ذلك من أجل الحصول على سطح بلوري نانوي من فوسفيد الإنديوم ويتم إجراء الحفر الكهروكيميائي قبل استخدام المجهر الإلكتروني الماسح لمشاهدته.

 

  • يستخدم مركب فوسفيد الإنديوم كأساس لثلاثة مجالات تطبيق رئيسية بما في ذلك المكونات الإلكترونية الضوئية والإلكترونيات عالية السرعة والخلايا الكهروضوئية، ومع ذلك من المهم ملاحظة أن المكونات المستندة إلى فوسفيد الإنديوم مسؤولة أيضًا عن فتح منطقة في الطيف الكهرومغناطيسي بين الأشعة تحت الحمراء والميكروويف، وعلى الرغم من أن هذه المنطقة التقنية المسماة تيراهيرتز غير مستغلة بشكل كافٍ، فإن نطاقها يقدم موجات كهرومغناطيسية بخصائص هجينة تتميز بصفات عالية التردد وعالية بصرية.

 

  • يجد فوسفيد الإنديوم تطبيقات في ما يلي: لديه سرعة إلكترون فائقة بسبب استعماله في الإلكترونيات عالية التردد ومرتفعة الطاقة، ويمتلك فجوة نطاق مباشرة على عكس العديد من أشباه الموصلات، وبالتالي فهو يستعمل في أجهزة الإلكترونيات الضوئية مثل ثنائيات الليزر، ويستخدم مركب فوسفيد الإنديوم أيضًا على شكل ركيزة للأجهزة الإلكترونية الضوئية القائمة على زرنيخيد الإنديوم الغاليوم.

 

الخصائص الكيميائية

 

يتم توفير الخصائص الكيميائية لفوسفيد الإنديوم في الجدول أدناه:

 

الخصائص الكيميائية
الصيغة الكيميائية InP
الكتلة المولية 145.792 g/mol
رقم التسجيل (CAS No) 22398-80-7
الاسم بـ (IUPAC) Indium phosphide
المجموعة III-V
فجوة الفرقة 1.344 eV
نوع فجوة النطاق مباشر
الهيكل البلوري Zinc Blende
مجموعة التماثل Td2-F43m
ثابت شعرية 5.8687 انجستروم

 

الخصائص الكهربائية

 

يتم توفير الخواص الكهربائية لفوسفيد الإنديوم في الجدول أدناه:

 

الخصائص الكهربائية
التركيز الناقل الجوهري 2×1016cm-3
التنقل الإلكتروني ≤ 400cm2 V-1 s-1
Hole Mobility ≤ 200 cm2 V-1 s-1
معامل انتشار الإلكترون ≤ 130 cm2 s-1
المقاومة الكهربائية 8.6×107Ωcm

 

الخصائص الحرارية والميكانيكية والبصرية

 

ترد الخواص الحرارية والميكانيكية والبصرية لفوسفيد الإنديوم في الجداول أدناه:

 

الخصائص الميكانيكية
درجة الانصهار 1062 °C
الكثافة 4.81 g cm-3
معامل الحجم 7.1×1011 dyn cm-2
الخصائص الحرارية
التوصيل الحراري 0.68 W cm-1 °C-1
الانتشار الحراري 0.372 cm2 s-1
معامل التمدد الحراري 4.60×10-6 °C-1
الخواص البصرية
معامل الانكسار (589 nm @ 293 K) 3.1
معامل إعادة التركيب الإشعاعي (@ 300 K) 1.2×10-10 cm3 s-1

 

معلومات السلامة لمركب فوسفيد الإنديوم

 

  • تصنيف مخاطر نظام (HMIS) لمركب فوسفيد الإنديوم: من ناحية الصحة: ​​فإن احتمالية الإصابة الكبرى ما لم يتم اتخاذ إجراء طبي وعلاج سريع، ومن ناحية القابلية للاشتعال فإنه يجب تسخينه بدرجة معتدلة أو تعريضه لدرجة عالية، ومركب فوسفيد الإنديوم قد يخضع لتغييرات كيميائية عنيفة في درجة الحرارة والضغط الطبيعيين مع مخاطر منخفضة للانفجار، وقد يتفاعل بعنف مع الماء أو تشكل بيروكسيدات عند التعرض للهواء.

المصدر
1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى